Reazione di ordine zero: tutto ciò che devi sapere
Le reazioni di ordine zero rappresentano un caso particolare in cui la velocità della reazione è indipendente dalla concentrazione dei reagenti, e quindi la concentrazione cambia linearmente con il tempo. Al fine di comprendere tali reazioni, è necessario considerare non solo le proprietà chimiche dei reagenti, ma anche le condizioni in cui avviene la reazione, il relativo meccanismo e la velocità con cui si svolge.
Una caratteristica fondamentale delle reazioni di ordine zero è che la loro velocità è uguale alla costante di velocità k della reazione. In realtà, la velocità è solo apparentemente indipendente dalla concentrazione dei reagenti, quindi queste reazioni sono spesso definite anche di “pseudo-ordine zero”.
Condizioni generatrici di velocità di ordine zero
Le velocità di ordine zero si verificano in due casi principali. In primo luogo, quando solo una piccola frazione delle molecole reagenti è in grado di reagire e tale frazione è costantemente rifornita dall’ambiente circostante. In secondo luogo, si verificano quando sono coinvolti due o più reagenti e le concentrazioni di alcuni sono molto superiori a quelle degli altri, come avviene nella catalisi eterogenea o in quella enzimatica.
Esempi concreti
Un esempio concreto di reazione di ordine zero è rappresentato dalla decomposizione del protossido di azoto in presenza di platino, mentre un altro esempio si ritrova nelle reazioni enzimatiche in cui il substrato è in eccesso rispetto alle molecole di enzima.
Grafico e legge integrata
La velocità delle reazioni di ordine zero è rappresentata da un grafico di tipo lineare, dove la costante di velocità k è il coefficiente angolare. La legge integrata di tali reazioni consente di ottenere la quantità di reagente presente dopo un certo tempo t dall’inizio della reazione. Inoltre, nel valutare la velocità di una reazione di ordine zero, è importante considerare il tempo di dimezzamento t1/2, che dipende solo dalla concentrazione iniziale del reagente e dalla costante k.
In conclusione, le reazioni di ordine zero rappresentano un importante caso di studio in ambito chimico e la comprensione dei loro meccanismi è fondamentale per la corretta valutazione dei processi reattivi.