In breve: La cinetica studia la velocità delle reazioni chimiche. Spiega perché alcune avvengono in fretta e altre lentamente.
Cosa è la cinetica chimica
La cinetica chimica osserva quanto velocemente avviene una reazione. Non basta sapere se una reazione è possibile.
Serve anche capire quanto tempo impiega. Una reazione può essere favorita, ma molto lenta.
Pensiamo alla ruggine sul ferro. Si forma sicuramente, ma servono mesi o anni.
Invece l'esplosione di un fuoco d'artificio dura un istante. Entrambe sono reazioni chimiche con velocità molto diverse.
I fattori che cambiano la velocità
La velocità di una reazione dipende da diversi fattori. Il primo è la concentrazione dei reagenti.
Più molecole ci sono in poco spazio, più urti avvengono. Più urti significano più possibilità di reagire.
Il secondo fattore è la temperatura. Riscaldando, le molecole si muovono più veloci e si scontrano di più.
Per questo il latte fuori dal frigo va a male prima. Il freddo rallenta le reazioni dei batteri.
Anche la superficie di contatto conta molto. Una polvere reagisce più in fretta di un blocco solido.
Infine ci sono i catalizzatori. Sono sostanze che accelerano la reazione senza consumarsi.
Modelli per spiegare la velocità
Per capire la cinetica usiamo due modelli interpretativi. Il primo è la teoria degli urti.
Le molecole devono scontrarsi con energia sufficiente. Devono anche avere l'orientamento giusto al momento dell'urto.
Il secondo modello parla di energia di attivazione. È la barriera energetica da superare per reagire.
Un catalizzatore abbassa questa barriera. Così più molecole riescono a superarla nello stesso tempo.
Esempi pratici dalla vita quotidiana
In cucina vediamo la cinetica ogni giorno. Tagliare le patate a pezzi piccoli accorcia i tempi di cottura.
L'acqua ossigenata sulla ferita fa schiuma rapidamente. Un enzima del sangue funziona da catalizzatore.
In laboratorio possiamo misurare la velocità così. Controlliamo come cambia la concentrazione nel tempo.
Si usa uno spettrofotometro o una titolazione a intervalli regolari. I dati si riportano in un grafico concentrazione-tempo.
Parole difficili
- Cinetica: studio della velocità con cui avviene una reazione chimica.
- Reagente: sostanza di partenza che si trasforma durante la reazione.
- Catalizzatore: sostanza che accelera la reazione senza essere consumata.
- Energia di attivazione: energia minima richiesta perché una reazione avvenga.
- Concentrazione: quantità di sostanza presente in un certo volume.
- Urto efficace: scontro tra molecole che porta davvero alla reazione.
Riferimenti
- Norma: Riordino degli istituti tecnici
- Obiettivo formativo coperto: ob.tecnico-chimica-materiali-biotecnologie.chimica-analitica-e-strumentale.cl3.cinetica-chimica.01