Legge della velocità delle reazioni chimiche. legge della velocità

IL Legge della velocità di reazione mette in relazione la velocità di una trasformazione chimica con le concentrazioni dei reagenti in quantità di materia (mol/L), che può essere espressa come segue:

Si consideri ad esempio la seguente reazione generica:

aA + bB → cC + dD

Diciamo che aumentiamo la concentrazione dei reagenti A e B, cosa accadrà alla velocità di reazione? Ebbene, poiché la quantità di particelle reagenti aumenterà nello stesso spazio, ci saranno collisioni più efficaci tra di loro, che si tradurranno in un aumento della velocità di sviluppo della reazione. Il che significa che aumenterà la tua velocità.

Pertanto, la velocità di reazione è direttamente proporzionale alla concentrazione dei reagenti. Comunque dipende anche dalla temperatura. Pertanto, abbiamo la seguente equazione matematica che rappresenta la legge della velocità di reazione:

Su cosa:

v = velocità di reazione;
k = costante che dipende solo dal valore della temperatura;
α e β = esponenti determinati sperimentalmente.

Solo quando la reazione è elementare, cioè avviene in un unico passaggio, gli esponenti sono esattamente uguali ai coefficienti dell'equazione chimica bilanciata: v = k. [IL]^Il. [B]^B. Tuttavia, in altri casi, l'opportuna potenza alla quale deve essere innalzata la concentrazione di ciascun reagente deve essere determinata sperimentalmente.

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La legge della velocità delle reazioni ha molti nomi, eccone alcuni: Legge dell'azione di massa, equazione della rapidità, legge cinetica di reazione e legge di Guldberg-Waage.

Considera un esempio di come applicare questa legge:

Considera la seguente reazione elementare:

2 HC1 _(g) → H_2(g) + Cl_2(g)

a) Scrivere l'equazione per la velocità di questa reazione;

b) Attraverso esperimenti, la velocità di questa reazione di decomposizione del gas acido cloridrico e la concentrazione di questo reagente, a una temperatura costante di 25 ° C, sono state annotate nella tabella seguente:

Sulla base di ciò, determinare la costante di velocità caratteristica di questa reazione alla temperatura indicata.

Risoluzione:

Il) v = k. [HCl]²

b) v = k. [HCl]²
k = __v___
[HCl]²
k = 1,01. 10^-3 mol. l^-1. min^-1
0,01 moli. l^-1
k = 1,01. 10^-1 min^-1

Per risolvere la lettera "b", puoi utilizzare i dati di uno qualsiasi degli esperimenti che il valore ottenuto sarà lo stesso.

Ma cosa succede se la reazione non è elementare? Come sarà possibile risolvere questioni come queste in reazioni non elementari? Per scoprire come, leggi la Legge della velocità per le reazioni non elementari.

di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica

Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Legge della velocità delle reazioni chimiche"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/lei-velocidade-das-reacoes-quimicas.htm. Consultato il 27 giugno 2021.