Altri fattori che influenzano la velocità di una reazione

Altri fattori che influenzano la velocità di una reazione

Finora abbiamo individuato 4 fattori che influiscono sulla velocità di una reazione. Essi sono:

1) la concentrazione

2) la natura chimica dei reagenti ed il tipo di reazione

3) la temperatura

4) l'energia di attivazione (che è caratteristica di ogni reazione)

Esistono infine altri due fattori che influenzano la velocità di una reazione. Essi sono:

6) il tipo di contatto tra reagenti

7) la presenza di catalizzatori

Il tipo di contatto tra reagenti è fondamentale solo nelle reazioni che decorrono in fase eterogenea. Per fase si intende una porzione omogenea di un sistema delimitata da una superficie di separazione fisicamente definita (ad esempio del ghiaccio in acqua forma un sistema bifasico)

Se ad esempio immergiamo del rame metallico in una soluzione di acido nitrico, potremo osservare come la reazione risulta notevolmente accelerata se il rame viene preventivamente polverizzato.  Così mentre una barra di ferro può essere riscaldata senza incendiarsi a contatto con l'ossigeno atmosferico, la polvere di ferro nelle stesse condizioni di temperatura brucia vivacemente. La ragione della diversa velocità va ricercata nella maggior superficie di contatto che si produce tra reagenti finemente suddivisi che aumenta enormemente la frequenza degli urti.

Naturalmente nelle reazioni che decorrono in fase omogenea (unica fase), come sono tipicamente quelle in cui tutti i reagenti sono in soluzione o si trovano allo stato gassoso, la superficie di contatto è già la massima possibile in quanto la mescolanza tra i reagenti si produce a livello molecolare. In tal caso evidentemente il tipo di contatto viene sostituito da variazioni nelle concentrazioni che, facendo variare l'affollamento molecolare, influiscono direttamente sulla frequenza degli urti.

I catalizzatori sono sostanze che aggiunte in piccole quantità ad una reazione chimica la accelerano senza venir consumati durante la reazione stessa. Un catalizzatore presenta infatti la caratteristica di trovarsi sempre inalterato alla fine di ogni reazione.

I principi di funzionamento di un catalizzatore sono diversi e non sempre perfettamente chiariti. In generale un catalizzatore permette alle molecole di reagire attraverso un meccanismo differente e più conveniente dal punto di vista energetico. In tal modo, grazie all'aggiunta di un catalizzatore, l'energia di attivazione risulta essere minore di quella originaria e ciò ha come diretta conseguenza che un maggior numero di molecole si trova a possedere un'energia superiore a quella di attivazione.