La Molecolarità di una Reazione: Definizione, Meccanismo e Esempi
La molecolarità di una reazione chimica rappresenta il numero di entità molecolari coinvolte in una reazione elementare, o, in altre parole, il numero di entità presenti nel complesso attivato. Durante lo studio cinetico di una reazione chimica, è essenziale determinare l’ordine della reazione, la quale non può essere dedotta dalla stechiometria della reazione stessa ma deve essere determinata sperimentalmente attraverso la variazione della concentrazione dei reagenti nel tempo.
Il meccanismo di una reazione rappresenta la successione dei processi attraverso i quali si articola la reazione stessa, portando alla formazione dei prodotti. Spesso una reazione procede attraverso una serie di stadi, come nel caso dell’alchilazione del benzene, che avviene attraverso una sequenza di stadi. Nonostante i prodotti intermedi non siano direttamente rivelabili, la loro esistenza viene supposta in base alla legge cinetica dedotta sperimentalmente.
La molecolarità di una reazione elementare è definita come il numero minimo di molecole, atomi, ioni o radicali presenti nei reagenti che prendono parte alla stessa. In generale, la molecolarità di una reazione semplice è data dalla somma del numero di molecole reagenti coinvolte nell’equazione bilanciata, mentre nel caso di una reazione a stadi, la molecolarità si riferisce ad ogni singolo stadio.
Alcuni esempi di reazioni illustrano la molecolarità: la decomposizione del nitrito di ammonio rappresenta una reazione unimolecolare, l’ossidazione del monossido di azoto ad opera dell’ozono rappresenta una reazione bimolecolare, mentre la formazione di biossido di azoto a partire da azoto e ossigeno rappresenta una reazione trimolecolare. In realtà, anche in caso di reazioni con una molecolarità apparentemente superiore a 3, queste avvengono in più stadi, ognuno con una molecolarità massima di 3.
In conclusione, la molecolarità di una reazione non può mai essere uguale a zero, essere un numero frazionario o pari a infinito, e svolge un ruolo essenziale nello studio e nella comprensione delle reazioni chimiche.