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Questa sono le informazioni basilari per introdurre il concentto di velocità di reazione.

Per velocità di reazione si intende appunto la velocità con la quale variano nel tempo le concentrazione delle specie chimiche coinvolte in una reazione.

Per semplicità possiamo schematizzare una reazione generica in questo modo:

aA + bB ------> cC + dD

dove con A e B indichiamo i reagenti e con B e C i prodotti, Con a, b, c e d indichiamo i rispettivi coefficienti stechiometrici

La velocità si esprime in mol/(L*s) e rappresenta la derivata rispetto al tempo della concentrazione di una delle specie che partecipano alla reazione, tenendo conto del rispettivo coefficiente stechiometrico.

Se ad esempio consideriamo la specie A, possiamo esprimere la velocità di reazione v come segue:

v = -1/a * d[A]/dt

Se ci riferiamo ad uno dei reagenti occorre cambiare segno poiché la loro concentrazione diminuisce nel tempo, mentre la velocità è un numero positivo, che al limite tenderà a zero.

Tenuto conto della stechiometria della reazione, la velocità può essere espressa considerando una qualsiasi delle specie coinvolte. Sempre riferendoci alla generica reazione che abbiamo scritto, avremo:

v = -1/a * d[A]/dt = -1/b * d[B]/dt = 1/c * d[C]/dt = 1/d * d[D]/dt.

Nella maggior parte dei casi, si trova che la velocità di reazione segue una legge del tipo:

v = K*[A]^α * [B]^β,

dove K è la costante di velocità (o anche velocità specifica) della reazione. Essa rappresenta la velocità della reazione misurata quando le concentrazioni delle specie reagenti sono unitarie.

Gli esponenti α e β, determinati per via sperimentale (cioè attraverso la misura delle concentrazioni nel tempo) rappresentano l’ordine della reazione, rispetto al reagente A e al reagente B.

La loro somma è l’ordine di reazione complessivo.

Quindi avremo un ordine di reazione 1 se la velocità di reazione dipende solo dalla concentrazione di uno dei reagenti con ordine di reazione unitario, cioè:

v = - d[A]/dt = K*[A]

Se integriamo questa equazione otteniamo:

ln [A°]/[A] = K*t

dove [A°] = concentrazione della specie A al tempo zero e [A] = concentrazione della specie A al tempo t.