Velocità di una reazione chimica IV



In due becker da 100 ml sono stati uniti 10 ml di acido ossalico 1M a 2 ml di acido solforico 1M. Dopo qualche minuto in uno dei due becker sono stati aggiunti alcuni cristalli di biossido di manganese, che funge da catalizzatore. Ad entrambi i becker, infine, sono stati aggiunti 10 ml di permanganato di potassio 0.005 M e, contemporaneamente, sono stati fatti partire i cronometri, per misurare il tempo necessario perché la soluzione si decolori, almeno in parte.

$\sf \moveright{2em} {2 KMnO_4 + 5 (COOH)_2 + 3 H_2 SO_4 \to K_2 SO_4 + 2 Mn SO_4 + 10 CO_2 \uparrow + 8 H_2 O} $

Tempi di decolorazione:

  • in presenza di catalizzatore: 1 minuto e 47 secondi
  • in assenza di catalizzatore: 5 minuti e 11 secondi

La teoria degli urti asserisce che, affinché una reazione chimica abbia luogo e i reagenti si trasformino nei prodotti, le molecole dei reagenti devono collidere, devono farlo con un appropriato orientamento e devono farlo con una sufficiente energia, detta energia di attivazione.

Il ruolo dei catalizzatori è quello di abbassare l’energia di attivazione favorendo l’incontro dei reagenti nella corretta orientazione, senza consumarsi. Una reazione catalizzata può essere così rappresentata:

$\sf \moveright{5em} {1)\ {A} + {Cat} \to {ACat}} $

il reagente A si lega al catalizzatore Cat;

$\sf \moveright{5em} {2)\ {ACat} + {B} \to {AB} + {Cat}} $

si forma il prodotto di reazione AB lasciando il catalizzatore Cat inalterato.

Questo grafico pone a confronto una reazione con e senza catalisi.
catalisi


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docente di scienze
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