La Cineática delle Reazioni Chimiche di Terzo Ordine

Le reazioni chimiche di terzo ordine sono classificate in base al loro comportamento dinamico, dove la velocità della reazione è direttamente proporzionale alle variazioni di concentrazione di tre molecole reagenti. Questo tipo di reazione è meno comune rispetto alle reazioni del primo o del secondo ordine e presenta dinamiche complesse.

Definizione e Classificazione

In particolare, abbiamo tre scenari distini in cui una reazione può essere considerata di terzo ordine:

1. Quando un unico reagente si trasforma nei suoi prodotti: A + A + A → Prodotti.
2. In caso di due reagenti coinvolti: A + A + B → Prodotti.
3. Quando sono coinvolti tre reagenti diversi: A + B + C → Prodotti.

Analisi della Cineática del Terzo Ordine

Nel caso generale di tre reagenti differenti, A, B e C, con concentrazioni iniziali a, b e c rispettivamente, la velocità di reazione si esprime come segue:

dx/dt = -d(a-x)/dt = -d(b-x)/dt = -d(c-x)/dt = k(a-x)(b-x)(c-x)

In particolare, se due dei reagenti hanno la stessa concentrazione (per esempio, b = c) mentre il terzo reagente ha una concentrazione differente (a ≠ b = c), allora la formula diventa:

dx/dt = k(a-x)(b-x)^2

Qui, “k” rappresenta la costante di velocità della reazione e ha l’unità di

misura L^2mol^-2s^-1.

Esemplificazioni di Reazioni di Terzo Ordine

Ecco alcuni esempi pratici di reazioni di terzo ordine:

1. La sintesi di biossido di azoto dal monossido di azoto e ossigeno: 2 NO + O₂ → 2 NO₂
2. La formazione di biossido di azoto e acqua da monossido di azoto e idrogeno: 2 NO + H₂ → N₂O + H₂O
3. La reazione del monossido di azoto con cloro per produrre cloruro di nitrosile: 2 NO + Cl₂ → 2 NOCl
4. La riduzione del cloruro ferrico a cloruro ferroso con l’intervento di cloruro stannoso: 2 FeCl₃ + SnCl₂ → 2 FeCl₂ + SnCl₄

Per ciascuno di questi scenari, la costante di velocità “k” è rispettivamente proporzionale alle concentrazioni dei reagenti al quadrato e alla concentrazione di un terzo reagente, determinando così l’ordine complessivo della reazione di 3 (ad es. 2+1=3).

Approfondimenti sull’Argomento

Per ulteriori informazioni e approfondimenti sulla cinetica chimica, si consiglia di consultare fonti specializzate come l’articolo sulla Cinetica Chimica di Wikipedia oppure libri di testo e risorse didattiche nel campo della chimica fisica.