Chimica per il liceo/Velocità di reazione/Esercizi
Velocità delle reazioni chimiche
[modifica | modifica sorgente]Esercizio 1
[modifica | modifica sorgente]Qual è la differenza tra velocità media, velocità iniziale e velocità istantanea?
Esercizio 2
[modifica | modifica sorgente]L'ozono si decompone in ossigeno secondo l'equazione: Scrivere l'equazione che relaziona le espressioni della velocità per questa reazione in termini della scomparsa di e della formazione di ossigeno.
![{\displaystyle {2\,\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{\mskip {2mu}}(\mathrm {g} ){}\mathrel {\longrightarrow } {}3\,\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{\mskip {2mu}}(\mathrm {g} )}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0a3c075959e2fe624ee38965f1037522f5615e57)
![{\displaystyle {\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/4d1bf85a3805cbe73eb5ab672f7ffb1a1a3dd657)
Esercizio 3
[modifica | modifica sorgente]Nell'industria nucleare, il trifluoruro di cloro viene utilizzato per preparare l'esafluoruro di uranio, un composto volatile dell'uranio impiegato nella separazione degli isotopi di uranio. Il trifluoruro di cloro è preparato dalla reazione: Scrivere l'equazione che relaziona le espressioni della velocità per questa reazione in termini della scomparsa di e e della formazione di .
![{\displaystyle {\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{\mskip {2mu}}(\mathrm {g} ){}+{}3\,\mathrm {F} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{\mskip {2mu}}(\mathrm {g} ){}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {ClF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{\mskip {2mu}}(\mathrm {g} )}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b08fd1542957427444ae2570b907b23f4d35aa5d)
![{\displaystyle {\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/55fd2bd3b8cc02438f956f5453353958b1ffbee5)
![{\displaystyle {\mathrm {F} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/76a983d9ea8dc36124e059ab3c4fe230522ac8eb)
![{\displaystyle {\mathrm {ClF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9c671d171e92c0b63ac5a70eca9fff351d5dea4c)
Esercizio 4
[modifica | modifica sorgente]Uno studio sulla velocità di dimerizzazione di ha fornito i seguenti dati:
![{\displaystyle {\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2466ce6dfd1d0fd106de32c69d5ce89417325960)
![{\displaystyle {2\,\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{8}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{12}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/53954a2c5c4787e1670d2751b9f34b3284fcab05)
| Tempo (s) | [C4H6] (M) |
|---|---|
| 0 | 1.00 \times 10^{-2} |
| 1600 | 5.04 \times 10^{-3} |
| 3200 | 3.37 \times 10^{-3} |
| 4800 | 2.53 \times 10^{-3} |
| 6200 | 2.08 \times 10^{-3} |
- Determinare la velocità media di dimerizzazione tra 0 s e 1600 s, e tra 1600 s e 3200 s.
- Stimare la velocità istantanea di dimerizzazione a 3200 s da un grafico di tempo contro . Quali sono le unità di questa velocità?
- Determinare la velocità media di formazione di a 1600 s e la velocità istantanea di formazione a 3200 s dalle velocità trovate nelle parti precedenti.
![{\displaystyle {[\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}]}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2d9f421e94dbeed62cbbf4cde6db351b170e460b)
![{\displaystyle {\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{8}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{12}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/fd6488b10f18e65861f66d75f20e43c156953419)
Esercizio 5
[modifica | modifica sorgente]Uno studio sulla velocità della reazione: ha fornito i seguenti dati:
| Tempo (s) | [A] (M) |
|---|---|
| 0.0 | 1.00 |
| 5.0 | 0.775 |
| 10.0 | 0.625 |
| 15.0 | 0.465 |
| 20.0 | 0.360 |
| 25.0 | 0.285 |
| 35.0 | 0.230 |
- Determinare la velocità media di scomparsa di tra 0.0 s e 10.0 s, e tra 10.0 s e 20.0 s.
- Stimare la velocità istantanea di scomparsa di a 15.0 s da un grafico di tempo contro . Quali sono le unità di questa velocità?
- Utilizzare le velocità trovate nelle parti precedenti per determinare la velocità media di formazione di tra 0.0 s e 10.0 s, e la velocità istantanea di formazione di a 15.0 s.
![{\displaystyle {[\mathrm {A} ]}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/881146b6653b24508d87e34a81c84832f1d5ffea)
Esercizio 6
[modifica | modifica sorgente]Considerare la seguente reazione in soluzione acquosa: Se la velocità di scomparsa di in un particolare momento durante la reazione è mol L-1 s-1, qual è la velocità di formazione di in quel momento?
![{\displaystyle {5\,\mathrm {Br} {\vphantom {A}}^{-}{\mskip {2mu}}(\mathrm {aq} ){}+{}\mathrm {BrO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{\vphantom {A}}^{-}{\mskip {2mu}}(\mathrm {aq} ){}+{}6\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}^{+}{\mskip {2mu}}(\mathrm {aq} ){}\mathrel {\longrightarrow } {}3\,\mathrm {Br} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{\mskip {2mu}}(\mathrm {aq} ){}+{}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\mskip {2mu}}(\mathrm {l} )}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9ece1395031f310c45b8d63fc8320942fc9943ef)
![{\displaystyle {\mathrm {Br} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{\mskip {2mu}}(\mathrm {aq} )}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e64486d4f15774afd54240260eece52ee5e6a430)
Fattori che influenzano la velocità di reazione
[modifica | modifica sorgente]Esercizio 7
[modifica | modifica sorgente]Descrivere l'effetto di ciascuno dei seguenti fattori sulla velocità della reazione tra magnesio metallico e una soluzione di acido cloridrico:
- Molarità dell'acido cloridrico
- Temperatura della soluzione
- Dimensione dei pezzi di magnesio
Esercizio 8
[modifica | modifica sorgente]Spiegare perché un uovo si cuoce più lentamente in acqua bollente a Denver rispetto a New York City. (Suggerimento: considerare l'effetto della temperatura sulla velocità di reazione e l'effetto della pressione sul punto di ebollizione.)
Esercizio 9
[modifica | modifica sorgente]Usare l'interattivo PhET "Reactions & Rates" nella scheda "Single Collision" per rappresentare come la collisione tra ossigeno monoatomico () e monossido di carbonio () porta alla rottura di un legame e alla formazione di un altro.
- Cosa accade quando l'angolo di collisione viene cambiato?
- Spiegare come questo sia rilevante per la velocità di reazione.
Esercizio 10
[modifica | modifica sorgente]Utilizzare l'interattivo PhET "Reactions & Rates" nella scheda "Many Collisions" per osservare come più atomi e molecole interagiscono in diverse condizioni.
- Come influiscono concentrazione e temperatura sulla velocità di reazione?