Velocità di reazione: differenze tra le versioni

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{{Cinetica chimica}}
In [[cinetica chimica]], con '''velocità di reazione''' si intende la variazione di [[concentrazione]] dei reagenti o dei prodotti, o della massa o di una delle proprietà della reazione nel tempo.
 
della reazione nel tempo.
 
== Determinazione sperimentale ==
 
Data una generica reazione chimica:
 
<dd>:<math>A + nB \rightarrow mC</math></dd>
 
dai suoi coefficienti si deduce che per ogni ''m'' molecole di ''C'' che si formano scompaiono una molecola di ''A'' e ''n'' molecole di ''B''. Definita come ''velocità di reazione'' ''v'' la variazione della concentrazione [[Molaritàmolarità|molare]] di ognuna di queste sostanze nel tempo, si ha che:<ref>{{Cita|Silvestroni|p. 350}}</ref>
 
:<math>v = -\frac{d[A]}{dt} = -\frac{1}{n}\frac{d[B]}{dt} = \frac{1}{m}\frac{d[C]}{dt} = \frac{d\xi}{dt}</math>
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in cui ''ξ'' viene detto "[[grado di avanzamento]]" della reazione.
 
Molto spesso la velocità di reazione risulta essere proporzionale alla concentrazione delle specie chimiche coinvolte, ciascuna elevata ad una potenza (spesso un numero intero positivo, ma può essere anche un numero negativo, nullo o frazionario) nella cosiddetta [[equazione cinetica]]; ad esempio:<ref>{{Cita|Silvestroni|p. 353}}</ref>
 
:<math>v = k [A]^a [B]^b </math>
I valori di ''a'', ''b'' e ''k'' vengono determinati sperimentalmente; conoscerli significa, oltre a prevedere l'andamento della reazione nel tempo, anche avere una buona indicazione sul [[Meccanismo di reazione|meccanismo]] della reazione stessa. La somma di ''a'' e ''b'' viene detta [[ordine di reazione]]. Anche il coefficiente ''k'' viene desunto sperimentalmente; viene chiamato [[costante di velocità]]<ref>{{Cita|Silvestroni|p. 352}}</ref> ed è legato alla [[temperatura]] in modo esponenziale tramite la relazione:<ref>{{Cita|Silvestroni|p. 358}}</ref>
 
I valori di ''a'', ''b'' e ''k'' vengono determinati sperimentalmente; conoscerli significa, oltre a prevedere l'andamento della reazione nel tempo, anche avere una buona indicazione sul [[Meccanismomeccanismo di reazione|meccanismo]] della reazione stessa. La somma di ''a'' e ''b'' viene detta [[ordine di reazione]]. Anche il coefficiente ''k'' viene desunto sperimentalmente; viene chiamato [[costante di velocità]]<ref>{{Cita|Silvestroni|p. 352}}</ref> ed è legato alla [[temperatura]] in modo esponenziale tramite la relazione:<ref>{{Cita|Silvestroni|p. 358}}</ref>
Anche il coefficiente ''k'' viene desunto sperimentalmente; viene chiamato [[costante di velocità]]<ref>{{Cita|Silvestroni|p. 352}}</ref> ed è legato alla [[temperatura]] in modo esponenziale tramite la relazione:<ref>{{Cita|Silvestroni|p. 358}}</ref>
 
:<math>k = \mathcal{A} e^{(-\frac{E_a}{RT})}</math>
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== Velocità di reazione specifica ==
 
elNel caso in cui si abbia a che fare con una reazione che avvenga per [[catalisi eterogenea]], si fa spesso riferimento alla '''velocità di reazione specifica''' ''v<sub>s</sub>'', che è pari al rapporto della velocità di reazione rispetto alla superficie ''S'' del [[catalizzatore]], ovvero:
 
:<math>v_s = - \frac{1}{S} \frac{d[A]}{dt}</math>