Velocità di una reazione e pressione

La relazione tra la velocità di una reazione chimica e la pressione può essere determinata attraverso un metodo di studio che coinvolge la misurazione di varie proprietà in funzione del tempo. La velocità di una reazione è essenzialmente la variazione di concentrazione dei reagenti o dei prodotti nel corso del tempo. In particolare, la reazione del primo ordine rappresenta un caso in cui la velocità dipende in modo lineare dalla concentrazione di un reagente, come espresso dall’equazione ln[A]/[A_o] = -kt.

Quando si tratta di reazioni in fase gassosa, le concentrazioni possono essere sostituite con le relative pressioni utilizzando l’equazione di stato dei gas, p/RT = n/V. Quindi, l’equazione ln p_A = – kt + ln p_o rappresenta graficamente una retta con pendenza –k che intercetta in ln p_o.

Un esempio pratico di questo concetto è la decomposizione dell’azometano, in cui la velocità della reazione viene studiata misurando la pressione parziale in funzione del tempo. L’analisi dei dati ottenuti consente di determinare se la reazione segue un meccanismo del primo ordine e di calcolare la costante k. Osservando i dati sperimentali in un grafico, si può visualizzare una retta caratteristica delle reazioni del primo ordine.

Misurando la pressione parziale dei reagenti in funzione del tempo, è dunque possibile determinare la costante di velocità di una reazione chimica.