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Velocità di reazione : da cosa viene influenzata

Velocità di reazione: fattori che la influenzano

Le reazioni chimiche sono processi irreversibili che dipendono da vari fattori che influenzano la loro velocità. A livello molecolare, coinvolgono la rottura e la formazione dei legami. Perché si verifichino, sono necessarie condizioni specifiche: un’energia minima per avviare la reazione, la possibilità di collisione tra le molecole dei reagenti e altri aspetti cinetici e termodinamici.

Fattori influenzanti la velocità di reazione

Alcuni degli elementi che influenzano la velocità di reazione sono la temperatura, la luce, la pressione, la presenza di un catalizzatore e l’elettricità. Ad esempio, alcune reazioni avvengono solo a temperature elevate o in presenza di luce, come la clorofilliana. La pressione gioca un ruolo cruciale in certe sintesi, come la formazione dell’ammoniaca a elevate pressioni. I catalizzatori, come i metalli di transizione o i loro composti, abbassano l’ delle reazioni chimiche, consentendone lo svolgimento.

Le reazioni influenzano anche i fenomeni macroscopici come la variazione di calore, l’effervescenza, la variazione di temperatura, la formazione di un precipitato o l’emissione di un gas. Ad esempio, la decomposizione del nitrato di piombo porta alla formazione di PbO e NO2, segnalando una reazione chimica.

Esempi di reazioni chimiche

Alcuni esempi di reazioni chimiche significative sono la disidratazione del saccarosio che produce carbone, la reazione tra il potassio e l’acqua che genera idrossido di potassio e idrogeno gassoso, e la sintesi del biossido di titanio.

Classificazione delle reazioni

Le reazioni chimiche possono essere classificate come ossidoriduzione o senza scambio di elettroni e, in base a condizioni e comportamento dei reagenti, si preferisce classificarle come reazioni di sintesi, decomposizione, sostituzione o doppia sostituzione.

In conclusione, la velocità di reazione è influenzata da un insieme di fattori fisici e chimici che ne determinano l’andamento. Understanding these factors can provide insights into a wide range of natural and industrial processes.

Reazioni chimiche: esempi e spiegazioni

Le reazioni chimiche rappresentano un aspetto fondamentale della chimica, in quanto sono responsabili delle trasformazioni della materia. Esse possono essere di diversi tipi, come ad esempio reazioni di decomposizione, , scambio semplice e combustione.

# Reazioni di decomposizione

Un esempio classico di reazione di decomposizione è rappresentato dalla nitroglicerina, un composto esplosivo, che attraverso una reazione si trasforma in azoto, anidride carbonica, acqua e ossigeno.

# Reazioni di precipitazione o di doppio scambio

Un’altra tipica reazione è quella di precipitazione, in cui due contenenti sali reagiscono formando un precipitato insolubile. Un esempio è la reazione tra cloruro di bario e solfato di sodio che produce solfato di bario e cloruro di sodio.

#

Nelle reazioni di scambio semplice, un elemento sostituisce un altro elemento presente in un composto. Un esempio è la reazione tra zinco e solfato di rame, che produrrà solfato di zinco e rame.

# Reazioni di combustione

Infine, le reazioni di combustione coinvolgono l’ossigeno e producono calore come risultato. Un esempio comune è la combustione del metano in presenza di ossigeno, che crea anidride carbonica e acqua.

Le reazioni chimiche sono fenomeni che influenzano la vita quotidiana e sono di fondamentale importanza per comprendere il funzionamento del mondo che ci circonda. Comprendere i diversi tipi di reazioni e i loro esempi è quindi essenziale per approfondire la conoscenza della chimica.

Clorazione delle acque

Clorazione delle acque per la disinfezione: preclorazione, iperclorazione, clorazione frazionata e postclorazione

La clorazione delle acque è un processo fondamentale per eliminare microrganismi patogeni come batteri, virus, funghi, protozoi e spore, prevenendo così la trasmissione di malattie.

Batteri

I batteri che possono essere presenti nelle acque sono diversi. Ad esempio, l’Antrace causa una malattia infettiva acuta, l’Escherichia coli provoca malattie intestinali ed extra-intestinali, il Myobacterium tuberculosis è responsabile della tubercolosi, la Salmonella può causare la febbre tifoide e la giardiasi, mentre il Vibrio cholerae è responsabile del colera.

Virus

Tra i virus presenti nelle acque, l’Hepatitis Virus può causare l’epatite A, mentre il Poliovirus è il responsabile della poliomielite. Inoltre, sono presenti parassiti come il Cryptosporidium che provoca un’enterite acuta e la Giardia lamblia, responsabile della giardiasi.

Trattamenti

Il trattamento delle acque mira principalmente a garantire che siano potabili e prive di microrganismi patogeni. Ciò può essere ottenuto attraverso processi fisici o chimici come la sedimentazione, la filtrazione e la disinfezione.

Tecniche di disinfezione delle acque

La clorazione delle acque è una delle tecniche più utilizzate per la disinfezione, con tecniche come la preclorazione, l’iperclorazione, la clorazione frazionata e la postclorazione. Queste tecniche differiscono per il momento e la modalità in cui il viene aggiunto all’ per garantire la massima efficacia nella disinfezione.

In sintesi, la clorazione delle acque è un processo fondamentale per rendere sicure le acque destinate al consumo umano, alla balneazione e ad altri usi. La comprensione dei microrganismi presenti e delle tecniche di disinfezione è cruciale per garantire l’efficacia del trattamento e la sicurezza dell’acqua per la salute pubblica.

Acetone: proprietà, sintesi, reazioni

Acetone: caratteristiche, produzione e utilizzi

L’acetone è un composto organico incolore, volatile e infiammabile con un tipico odore di menta. È il più semplice dei chetoni e ha formula C3H6O, presentando un gruppo carbonilico >C=O. È solubile in e in organici come etanolo ed etere dietilico, ed è comunemente usato come solvente.

Tuttavia, l’acetone è spesso noto per essere utilizzato come solvente per smalti, contenendo oltre all’acetone altri componenti dannosi. È importante sottolineare che queste miscele possono essere dannose per le unghie e irritanti per gli occhi.

L’acetone è ampiamente utilizzato nella pulizia di componenti elettronici e nella formulazione di vernici, mastici e resine. Nonostante sia considerato un solvente organico meno tossico, l’inalazione prolungata di alte concentrazioni di vapori può provocare irritazioni delle vie respiratorie, mal di testa e altri sintomi di intossicazione.

Produzione

L’acetone viene comunemente prodotto attraverso il “processo Hock”, in cui propene e benzene reagiscono in presenza di ossigeno, producendo acetone e . Altrimenti, può essere ottenuto attraverso l’idratazione del propene per formare 2-propanolo, che in seguito viene ossidato per produrre l’acetone. In passato, l’acetone veniva prodotto mediante la distillazione secca di .

Reazioni

Oltre alle reazioni tipiche dei chetoni, l’acetone può essere sottoposto a diverse reazioni per produrre materiali ampiamente utilizzati nell’industria. Ad esempio, può reagire con ossido di rame (II) per formare un chetene. Inoltre, reagendo con HCN, si ottiene metilmetacrilato, un monomero di partenza per il .

La reazione tra acetone e fenolo porta alla formazione del bisfenolo A, utilizzato nella produzione di policarbonati, poliuretani e resine epossidiche. Allo stesso modo, la reazione con l’acqua produce diolo geminale 2,2-diidrossipropano.

Conclusioni

L’acetone, nonostante l’uso comune come solvente per smalti, svolge un ruolo vitale in vari settori industriali. La sua produzione e utilizzo come materia prima in molte reazioni chimiche lo rendono uno dei composti organici più essenziali. Tuttavia, è importante utilizzare l’acetone in modo sicuro e controllato per evitare eventuali rischi per la salute e l’ambiente.

Marmi: struttura, classificazione, proprietà

La , Classificazione e Proprietà del Marmo

I marmi sono rocce molto apprezzate per il loro aspetto estetico, la capacità di essere lucidati e la resistenza alla maggior parte degli agenti atmosferici. Hanno avuto svariati utilizzi in diverse civiltà, dalla scultura all’architettura. Questo materiale è disponibile in una varietà di texture a seconda della sua composizione e della sua genesi.

I marmi derivano dalla trasformazione strutturale dei calcari di origine sedimentaria, in seguito a pressioni, attriti e calore. Da un punto di vista commerciale, viene definito marmo qualsiasi pietra che presenti le caratteristiche salienti del marmo propriamente detto, e cioè la versatilità ad essere scolpito, levigato e lucidato, ad essere ridotto in blocchi e lastre.

Struttura Saccaroide

Il marmo è un tipo di roccia metamorfica che si forma da calcare e dolomite, in determinate condizioni di calore e pressione. Il metamorfismo è il complesso delle reazioni chimico-fisiche allo stato solido con le quali una roccia si adegua ad un nuovo ambiente ovvero a nuove condizioni di pressione e temperatura. Il marmo deriva dalla ricristallizzazione su vasta scala di calcari preesistenti che ha dato luogo a una struttura microcristallina. Presenta una grana fine con piccoli cristalli orientati a caso e saldati, con un aspetto che ricorda quello del comune saccarosio, ed è quindi definito saccaroide.

I marmi sono costituiti principalmente da ad alto grado di purezza, il che li rende suscettibili a danni causati dalle piogge acide.

Classificazione

I marmi vengono classificati sulla base del colore che può interessare l’insieme della superficie oppure soltanto le venature e altri criteri come la specificazione del tipo di fossile che ha contribuito a originare il primo giacimento dal quale il marmo si è poi formato. Si parla pertanto di marmi ammonitici, nummulitici ecc. Il colore del marmo è determinato da impurezze inglobate.

Varietà di Marmi

Ci sono varie varietà di marmo, ognuna con caratteristiche e colori distinti:

– Marmi bianchi
– Marmi azzurri
– Marmi rossi
– Marmi gialli
– Marmi verdi
– Marmi neri
– Marmi policromi

Composizione e Caratteristiche Fisiche

Il marmo è composto da ossido di calcio, , ossido di alluminio, ossidi vari e carbonati vari. Le caratteristiche fisiche del marmo includono durezza, densità, resistenza alla compressione, modulo di rottura, assorbimento di , porosità e resistenza alle condizioni climatiche.

Il marmo, nonostante la presenza di nuovi materiali, continua ad affascinare artisti ed architetti di tutto il mondo per le sue capacità espressive superiori a tutti i materiali.

In conclusione, i marmi sono rocce straordinarie, con una ricca e una bellezza senza tempo, che continuano ad essere apprezzate per le loro molteplici caratteristiche e per la loro eleganza ineguagliabile.

Gas illuminante: usi, lampade a incandescenza

Gas illuminante: benefici, storia e lampade a incandescenza

Il gas illuminante, composto da gas come idrogeno, monossido di e , è stato ottenuto nel XIX secolo riscaldando il carbone fossile in assenza di aria. Era principalmente impiegato per l’illuminazione pubblica urbana, guadagnandosi il soprannome di “gas di città”. Parigi fu una delle prime città a adottare l’illuminazione stradale a gas, seguita da Baltimora, nel 1816.

L’illuminazione a gas era distribuita tramite tubazioni lungo le strade, consentendo ai bruciatori posti sui lampioni di diffondere la luce. Successivamente, il gas illuminante fu utilizzato nelle cucine a gas e negli scaldabagni.

Lampade a incandescenza

Quando Thomas Edison perfezionò e brevettò le lampade a incandescenza nel 1879, iniziò a diffondersi il sistema di illuminazione pubblica elettrica. Questo sistema, implementato a New York nel 1882, alla fine prevalse sull’illuminazione a gas. Attualmente, accanto al gas di , altri gas come quelli di gasificazione dei distillati petroliferi leggeri e il metano, sono destinati all’uso domestico.

Fino al XX secolo, i chimici avevano limitate conoscenze sulla composizione e la struttura molecolare dei , pensando che fossero costituiti principalmente da carbone di legna mescolato con impurezze contenenti idrogeno.

Fossili

Solo successivamente si è riusciti a classificare i fossili in base alla loro età geologica, partendo dal carbone fossile più recente fino all’. I fossili si sono originati dalla trasformazione del legno e di altre parti vegetali attraverso il processo di carbogenesi. Il processo di pirolisi, o distillazione secca, produce sostanze volatili e un residuo solido ricco di carbonio, noto come coke.

Durante il processo di pirolisi, si ottiene il gas combustibile e, per ottenere alte rese, si usano litantraci ad alto contenuto di sostanze volatili che si prestano al processo di distillazione secca. Si opera alla temperatura di 900-1000°C per ottenere maggiori rese, evitando la pirolisi dei prodotti gassosi.

Glicolisi: ossidazione del glucosio, fasi

La Glicolisi e le Fasi dell’Ossidazione del

La reazione di glicolisi comporta l’ossidazione del glucosio, che è una reazione spontanea a causa della variazione dell’ di Gibbs, che è minore di zero. Il glucosio è la principale fonte energetica degli organismi viventi e, quando viene ossidato nel processo metabolico, i prodotti di reazione sono biossido di e , oltre all’energia utilizzata dalle cellule.

Il Sole emette luce che le piante utilizzano per convertire il biossido di carbonio e l’acqua in glucosio attraverso il processo fotosintetico, secondo la reazione: 6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2. La variazione di energia libera ΔG correlata a tale reazione è di + 2870 kJ/mol, quindi è necessaria una fonte energetica come la luce affinché la reazione possa avvenire.

Gli organismi eterotrofi non possono sintetizzare autonomamente le molecole organiche da molecole inorganiche e dipendono da composti organici precedentemente sintetizzati dagli organismi autotrofi, come le piante, e traggono energia dalle reazioni chimiche che degradano il glucosio in biossido di carbonio e acqua.

La reazione di ossidazione del glucosio è spontanea, con una variazione di energia libera di – 2870 kJ/mol, e l’energia ottenuta è molto alta e deve essere frazionata in unità più piccole.

La glicolisi avviene in una serie di reazioni in cui sono presenti il ATP (adenosintrifosfato, principale trasportatore di energia chimica negli organismi viventi), ADP (adenosindifosfato), NAD+ (nicotinamide adenina dinucleotide) e NADH (forma ridotta di NAD+) che partecipano a diverse fasi della reazione.

La prima reazione della glicolisi è: C6H12O6 + 2ATP + 2ADP + 2NAD+ → 2NADH + 4ATP + 2 acido lattico. Pertanto, dalla glicolisi di una molecola di glucosio si ottengono 2 molecole di ATP e 2 molecole di acido lattico.

Il NADH prodotto nella reazione reagisce a sua volta con l’ATP nella reazione: 2[3ADP + NADH → NAD+ + 3ATP], che porta alla formazione di molecole di ATP.

Il terzo stadio, il , procede secondo la reazione: 2[CH3CH(OH)COOH + 6O2 + 15ADP → 3CO2 + 3H2O + 15ATP]. In questo stadio, le molecole di acido lattico vengono trasformate in biossido di carbonio e acqua, e le molecole di ADP vengono trasformate in molecole di ATP.

La reazione complessiva di ossidazione del glucosio è: 6O2 + C6H12O6 + 38ADP → 38ATP + 6CO2 + 6H2O. L’energia complessiva della reazione è -2870 kJ/mol, mentre l’energia necessaria per la reazione 38ADP → 38ATP è di +1160.5 kJ/mol. Il rendimento della reazione oscilla tra il 44 e il 66% in condizioni biologiche.

Conclusione
La glicolisi è un processo fondamentale per l’ottenimento di energia da parte degli organismi viventi e il ciclo completo di ossidazione del glucosio attraverso la glicolisi e il ciclo di Krebs rappresenta un’importante fonte di energia per tutti gli organismi viventi.

Cloroformio: sintesi, usi, anestetici

Sintesi, usi e anestetici del Cloroformio

Il cloroformio, noto anche come triclorometano con la formula CHCl3, è una sostanza volatile dall’odore dolciastro. È poco solubile in ma solubile in alcol ed etere e deve essere conservato al buio per evitare la decomposizione in .

Questo composto è stato scoperto indipendentemente da tre ricercatori nel 1831, tra cui il chimico Justus von Liebig, il farmacista francese Eugène Soubeiran e il fisico statunitense Samuel Guthrie. È stato denominato e caratterizzato nel 1834 da Jean-Baptiste Dumas.

Anestetici

Durante il XIX secolo, la ricerca in campo medico mostrò un crescente interesse per la sintesi di nuovi composti con proprietà medicinali, in particolare per trovare un anestetico efficace. Dopo l’introduzione dell’etere etilico come anestetico nel 1846, i medici britannici iniziarono ad utilizzare il cloroformio come alternativa migliore, specialmente dopo che la regina Vittoria ne raccomandò l’uso.

Tuttavia, l’uso diffuso del cloroformio come anestetico portò a un certo numero di morti a causa della dose necessaria per l’effetto anestetico, che poteva causare un arresto cardiaco. Questo portò alla rapida diminuzione della sua diffusione come anestetico.

Usi

Attualmente, il cloroformio è utilizzato per la produzione del clorodifluorometano, da cui si ottiene il tetrafluoroetilene, precursore del teflon. Inoltre, è impiegato come solvente nella produzione di coloranti, pesticidi e nell’industria farmaceutica, grazie alla sua capacità di estrarre utili sostanze dalle piante.

Sintesi

A livello industriale, il cloroformio viene ottenuto a partire dal e cloro, in una serie di che conducono alla formazione del cloroformio. Inoltre, può essere sintetizzato mediante la reazione aloformio, in cui un metilchetone reagisce con un eccesso di alogeno in soluzione basica, generando il composto desiderato.

In conclusione, il cloroformio ha avuto un ruolo significativo nella della chimica e della medicina, ma oggi viene principalmente impiegato nell’industria chimica per la produzione di vari composti utili.

Punto equivalente e punto finale: accuratezza di una titolazione, grafici

Il punto equivalente e il punto finale nella titolazione: grafici e metodi di determinazione

Il punto equivalente in una titolazione rappresenta il punto in cui le moli del titolante sono stechiometricamente uguali a quelle dell’analita.

Per evidenziare il punto equivalente, si costruisce una curva che rappresenta la relazione tra il e il volume di acido o base aggiunto durante una titolazione acido-base. In figura viene mostrata la curva relativa alla titolazione acido forte-base forte, dove al punto equivalente la curva mostra un flesso.

Esistono diversi metodi per determinare il punto equivalente, tra cui il metodo potenziometrico, il pH metro, la , la variazione di colore, la , il calorimetro di titolazione isotermico, le titolazioni termometriche, la e l’.

Il punto finale di una titolazione è il punto in cui la titolazione è fermata e dal volume di titolante aggiunto si procede ai calcoli stechiometrici. L’accuratezza di una titolazione dipende da quanto il punto finale rilevato si avvicina al punto equivalente.

Nonostante la differenza tra il punto equivalente e il punto finale di una titolazione, le titolazioni costituiscono comunque un valido strumento di analisi.

Di seguito, sono riportati i tipi di titolazioni comunemente effettuati:

Tipo | Analita | Titolante | Indicatore
Acido/base | Acido o base | Base o acido | Indicatore di pH
Precipitazione | Ione che forma sali insolubili | Composto contenente l’altro ione necessario per dare il sale insolubile | Conduttività
Redox | Agente ossidante o riducente | Agente riducente o ossidante | Variazione di colore naturale o indicatore redox
Complessometrica | Metallo che forma complessi | Agente complessante | Indicatore metallocromico

Cinetica delle reazioni a catena: espressione della velocità di reazione, meccanismo

Cinetica delle reazioni a catena: e la

Le reazioni a catena furono inizialmente teorizzate nel 1913 da Max Bodenstein, il quale suggerì che alcune reazioni avvenissero in modo consecutivo. Negli anni successivi, scienziati come Christian Christiansen e Hendrik Anthony Kramers hanno esplorato ulteriormente questo fenomeno, constatando che una reazione a catena può anche iniziare con due molecole in collisione invece che con una singola molecola eccitata dalla luce, come si pensava inizialmente.

Queste osservazioni hanno portato allo sviluppo di teorie per spiegare la crescita esponenziale delle reazioni a catena e le esplosioni chimiche. Alcuni esempi di reazioni a catena includono le reazioni radicaliche, le e le polimerizzazioni.

Spesso, le reazioni a catena coinvolgono radicali liberi, come nel caso della reazione tra e bromo che porta alla formazione di bromuro di idrogeno. Sperimentalmente, è stata dimostrato che l’espressione della velocità di questa reazione segue la formula d[HBr]/dt = k'[H2][Br2]^/2 / 1 + k”[HBr]/[Br2].

Il meccanismo ipotizzato per questa reazione si compone di cinque stadi: iniziazione, propagazione, inibizione e terminazione. L’obiettivo è trovare la legge cinetica di questa reazione correlata al meccanismo proposto e confrontarla con i risultati sperimentalmente ottenuti.

La velocità di reazione, definita come la velocità con cui viene ottenuto il prodotto HBr, può essere espressa come d[HBr]/dt. Considerando gli stadi in cui HBr è coinvolto, la sua velocità di formazione può essere descritta attraverso diverse equazioni che tengono conto delle concentrazioni delle specie coinvolte nei vari stadi della reazione.

Dalle equazioni derivate, si arriva ad una formulazione che coincide con l’espressione sperimentale della velocità di reazione, confermando la coerenza del meccanismo proposto per la reazione a catena.

In conclusione, la comprensione della cinetica delle reazioni a catena è fondamentale per la valutazione e la gestione di reazioni esplosive e per lo studio dettagliato di numerosi processi chimici.

Miele: proprietà, composizione

Miele: proprietà, composizione e

Il miele è un alimento ricco di zuccheri semplici e complessi, aromi, acidi, pigmenti e minerali che determinano le sue caratteristiche uniche. Nell’antichità, il miele era considerato un prodotto raro e sacro, tanto da essere venerato insieme alle api che lo producono.

Nell’antica Roma, il miele era l’unico dolcificante conosciuto e veniva ampiamente utilizzato nella preparazione del vino di miele, come conservante alimentare e per creare intingoli agrodolci.

Le api producono il miele raccogliendo sostanze zuccherine naturali come il nettare, prodotto dalle piante da fiori, e la melata, una sostanza prodotta dagli afidi. La variazione di colori del miele, che va dal giallo pallido all’ambra rosso scuro, è dovuta principalmente alla pianta da cui è stato ottenuto.

Il sapore e l’aroma del miele sono strettamente legati alla sua origine floreale. Il miele di colore chiaro tende ad avere un sapore delicato, mentre il miele scuro ha un sapore più intenso. Inoltre, il miele presenta una consistenza viscosa, tende alla granulazione e ha una notevole resistenza al deterioramento.

La composizione del miele varia in base al tipo, ma in media, è costituito principalmente da acqua, zuccheri (fruttosio, glucosio, maltosio, ), piccole quantità di , , vitamine (come la vitamina C) e minerali (calcio, rame, , magnesio, manganese, potassio, sodio, zinco).

Per le sue specifiche proprietà acide, il miele deve essere conservato in contenitori di vetro. La sua composizione unica e la vasta gamma di aromi e sapori hanno interessato i chimici che ne hanno studiato la composizione mediante tecniche avanzate.

In conclusione, il miele è un alimento straordinario, apprezzato non solo per il suo sapore dolce e aromatico, ma anche per le sue molteplici proprietà benefiche per la salute.

Reazione di Ullmann: prodotti di reazione, meccanismo

La reazione di Ullmann: prodotti e

La reazione di Ullmann è un processo chimico in cui si ottengono composti diarilici o poliarilici attraverso la condensazione di , ad eccezione dei fluoruri arilici, o mediante la reazione di alogenuri arilici con o .

Nella sintesi di un bifenile, il cui composto è costituito da due anelli aromatici legati tra loro da un legame C-C, si utilizza l’iodobenzene e il rame secondo la seguente reazione: 2 C6H5I + 2 Cu → C6H5C6H5 + 2 CuI.

Il bifenile prodotto viene impiegato come materia prima per la produzione di policlorobifenili, utilizzati come fluidi dielettrici o come agenti termici. Inoltre, il bifenile è usato per la sintesi di altre sostanze organiche, inclusi fitofarmaci e materie plastiche.

Meccanismo della reazione di Ullmann

Il meccanismo della reazione di Ullmann prevede vari stadi. Nel primo, si ha la formazione della specie attiva costituita da un composto con rame (I), ottenuto tramite un’ facendo reagire lo iodobenzene con il rame. Nel secondo stadio, avviene la reazione del composto rame-organo con un’altra molecola di iodobenzene secondo un’addizione ossidativa. Successivamente, a seguito di un’eliminazione riduttiva, si forma il bifenile. Si noti che nella reazione di Ullmann possono essere ottenuti solo derivati simmetrici.

Il meccanismo della reazione di Ullmann è ancora oggetto di studio: uno dei meccanismi proposti avviene per via radicalica con il trasferimento di un elettrone dal rame metallico all’alogenuro arilico, mentre l’altro meccanismo prevede un’addizione ossidativa del rame all’alogenuro arilico.

Processo isotermico: lavoro, grafici, esempi

Processo Isotermico: Lavoro, Grafici e Esempi

Il processo isotermico avviene a temperatura costante e obbedisce alla , secondo la quale il prodotto della pressione e del volume è costante: pV = K. Considerando un sistema che passa dallo stato A al B, con diverse pressioni, volumi e temperatura, l’equazione di stato dei gas (pV = nRT) ci porta alla relazione pV1 = p2V2 = nRT.

Lavoro

Durante un’espansione isoterma reversibile, il lavoro w compiuto dal sistema, con segno negativo, è definito da w = – ∫pdV, con l’integrale calcolato tra V1 e V2. Nella variazione di pressione in funzione del volume, quando la pressione non è costante (p = nRT/V), sostituendo tale valore nell’integrale si ottiene w = – nRT(ln V2/V1). Il processo isotermico può essere rappresentato mediante un diagramma pV. In questo processo la variazione dell’ è nulla e in conformità con il , si ha ΔQ = Δw.

Esempio

Consideriamo un campione costituito da 2.00 moli di He che si espande isotermicamente da 22.8 dm3 a 31.7 dm3 a 295 K. Durante una trasformazione reversibile si ha w = – 1.62 ∙ 103 J e q = + 162 kJ. Quando la trasformazione avviene contro una pressione esterna uguale alla pressione finale del gas, w diventa – 1.38 ∙ 103 kJ e q = + 1.38 ∙ 103 kJ.

Conclusioni

In un processo isotermico, la relazione fondamentale è pV = K. Differenziando l’equazione otteniamo pdV + Vdp = 0, che può essere riorganizzato in p = – Vdp/dV, dove – Vdp/dV è il modulo di compressibilità, utilizzato per misurare la resistenza di una specie ad una compressione uniforme.

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