Bdh J ha chiesto in Matematica e scienzeChimica · 7 anni fa

Catalisi ozono: perchè non vengono accelerate entrambe le reazioni?

i catalizzatori non modificano l'equilibrio chimico in quanto accelerano entrambe le reazioni. perchè i cfc accelerano la distruzione dell'ozono e non la sua formazione?

1 risposta

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  • 7 anni fa
    Risposta preferita

    Come in ogni reazione la decomposizione dell'ozono in ossigeno procede nella direzione dei prodotti più stabili cioè l'ossigeno, il catalizzatore facilita solo la velocità di decomposizione che nel caso della di formazione del buco nell'ozono è più rapido della formazione dello stesso.

    Da quello che ho capito tu pensi: che essendo il raporto delle k cinetiche (k+1;k-1) uguale alla Keq di equilibrio allora un catalizzatore dovrebbe aumetare il loro rispettivo valore in modo proporzionale, e questo è vero:

    (k+1)/(k-1)=Keq

    Quì +1 e -1 sarebbero agli apici delle rispettive k cinetiche per inicare rispettivamentela reazione diretta e inversa.

    Quindi secondo la teoria se aumento di 5 volte k+1 devo aumentare altrettanto k-1 affinche il rapporto delle stesse rimanga sempre invariato e uguale a Keq.

    Solo chela velocità delle reazioni non dipende solo dalla loro k cinetica ma anche da che forma ha l'equazione cinetica associata che a sua volta dipende dal meccanismo dello stadio elementare.

    Spero che capirai, non sò se hai visto ancora queste cose comunque, e non posso scriverti quì il significato di ogni singola lettera.

    Esempio pratico:

    A+B<=>AB

    Supponiamo che la reazione abbia una equazione cinetica di questo tipo.

    d[AB]/dt=(k+1)*[A]*[B]-(k-1)*[AB]

    Ripeto +/-1 sono solo degli apici identificativi, non hanno un valore matematico nell'espressione sopra.

    d[AB]/dt=Velocità di Produzione NETTA della molecola AB

    (k+1)*[A]*[B]=Velocità di formazione della molecola AB

    (k-1)*[AB]=Velocità di decomposizione della molecola AB

    cioè la velocità di produzine NETTA di AB dipende

    dalla velocità di formazione:

    A+B=>AB

    meno la velocità di decomposizione:

    AB=>A+B

    supponendo che il temine di formazione sia:

    (k+1)*[A]*[B]=5

    e il termine di decomposizione sia:

    (k-1)*[AB]=3

    La velocità NETTA sara 5-3=2.

    Ora supponiamo di raddoppiare entrambe le k cinetiche mantenendo invariata la composizione del sistema cioè i termini [A], [B] e [AB].

    Ora:

    2*(k+1)*[A]*[B]=10

    2*(k-1)*[AB]=6

    La velocità NETTA sara 10-6=4 cioè la velocità di formazione netta di AB è aumentata e la Keq è rimasta la stessa:

    Keq=(k+1)/(k-1)=[2*(k+1)]/[2*(k-1)]

    Quindi anchè se vengono accelerate entrambe le reazioni, esiste una varazione netta della velocità sempre nel verso della formazione del prodotto più stabile.

    L'entità della variazione dipende dalla forma dell'equazione cinetica, che a sua volta è funzione del path degli stadi elementari che descrivono l'intero meccanismo di reazione e dagli RDS (stadi cineticamente determinanti). Il catalizzatore non solo può variare la velocità dei singoli stadi ma più spesso cambia completamente il path della reazione.

    Ciao

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