L’equazione cinetica

 

La relazione matematica che descrive come varia la velocità di reazione al variare della concentrazione dei reagenti è detta equazione cinetica.

L’equazione generica si ricava dalla seguente relazione:

aA + bB → prodotti dove A e B sono i reagenti, a e b sono i loro coefficienti stechiometrici

v = k • \left [ A ] ^{n} • \left [ B ] ^{m}  n e m però spesso sono dei valori differenti dai coefficienti stechiometrici e devono essere calcolati sperimentalmente Il fattore k dipende dalla temperatura a cui avviene la reazione, è detto costante specifica di velocità. Tale costante è caratteristica di ogni reazione e corrisponde alla velocità della reazione quando la concentrazione dei reagenti è  1M. E si misura in L\mol •s

 

Per esempio se consideriamo la reazione di decomposizione :

2N_{{2}}O_{{5}} → 4NO_{{2}} + O_{{2}}

Questa reazione ha un solo reagente e la sua equazione cinetica è: v=k[N_{{2}}O_{{5}} ] ^{1}

L’esponente uno, individuato sperimentalmente ci dice che è una reazione di primo ordine, In questo caso raddoppiando la concentrazione di un reagente si raddoppia anche la velocità di reazione.

Invece la reazione:

2HI → H_{{2}} + I_{{2}}

La sua equazione cinetica è: v=  k\left [ HI ] ^{2}

Poichè l’esponente è 2, la relazione viene detta di secondo ordine. In queste reazioni la velocità è proporzionale alla seconda potenza della concentrazione, quindi raddoppiando la concentrazione del reagente la velocità di reazione aumenta di 2².

Le reazioni di ordine superiore al secondo non sono frequenti.

Se abbiamo un’equazione del genere v=k •\left [ A] \left [ B]  l’ordine di reazione è due perchè è dato dagli esponenti di A e di B che sono uguali a uno.

Possiamo quindi definire l’ordine di reazione coma la somma degli esponenti a cui sono elevate le concentrazioni dei reagenti che compaiono nell’equazione cinetica.

Vedi programma di chimica