Fattori che influenzano la cinetica

1° ESPERIMENTO

Scopo :

Verifichiamo che la temperatura influenza la velocità  con cui avvengono le reazioni e osserviamo in che modo la influenza.

Facciamo avvenire due reazioni identiche cambiando solo un fattore, la temperatura, e calcoliamo i tempi di reazione.

Materiale occorrente :

* Due becker

* Contagocce

* Bacchetta di vetro

* Fiamma bunsen

Sostanze utilizzate :

* Permanganato di potassio (K Mn O4)

* Acido ossalico (H2 C2 O4 )

* Acido solforico (H2 SO4 )

Procedura eseguita :

Nel primo becker ci sono 50ml di acido ossalico (H2 C2 O4 ), a cui noi aggiungiamo 20ml di acido solforico (H2 SO4 ) mescoliamo la soluzione ed versiamo infine 5ml di permanganato di potassio (K Mn O4) 0,1M .

Calcoliamo il tempo impiegato dal permanganato di potassio, di colore viola, a scolorire.

Nel secondo becker ci sono 50ml di acido ossalico (H2 C2 O4 ), infiliamo un termometro e scaldiamo sulla fiamma bunsen fino alla temperatura di 60°C la soluzione. Togliamo il becker dalla fiamma e aggiungiamo lacido solforico (H2SO4 ) e agitiamo con la bacchetta. Successivamente aggiungiamo il permanganato di potassio (K Mn O4) a 0,1M e calcoliamo i tempi di reazione. La reazione è avvenuta quando il permanganato di potassio, di colore viola scolora completamente.

In entrambi i becker la reazione avvenuta è la seguente :

2 K Mn O4  + 5 H2 C2 O4 + 3 H2 SO4  →  2Mn SO4 + 10CO2 + K2 SO4 +8H2 C

Osservazioni :

Nel primo becker, dove l’acido ossalico non è stato scaldato alla temperatura di 60°C, quando aggiungiamo 20ml di H2 SO4 agitando c’è un aumento di calore, poi quando si aggiunge il permanganato la soluzione assume un colore viola.

La reazione impiega 13 secondi a scolorire, prima diventa di un colore marroncino poi il colore scompare e la soluzione diviene trasparente.

Nel secondo becker, in cui è stato seguito lo stesso procedimento con la sola differenza che l’acido ossalico è stato portato alla temperatura di 60°C, il colore viola del permanganato impiega 9 secondi a scolorire.

Deduzioni e conclusioni :

abbiamo verificato attraverso questi esperimenti che la variazione di temperatura può influenzare la velocità  con cui avviene una reazione, infatti l’aumento di temperatura, come provato, diminuisce i tempi di reazione questo avviene perché grazie all’aumento di temperatura un maggior numero di particelle può raggiungere prima l’energia di attivazione ,dato che hanno una energia cinetica maggiore, e quindi raggiungono prima lo stato attivato, ecco perché si ha un aumento della velocità  di reazione.

2° ESPERIMENTO :

Scopo

Verifichiamo come anche la superficie di contatto di uno dei reagenti con l’altro reagente sia un fattore che influenza la velocità  di reazione e osserviamo in che modo la influenza, calcolando i tempi di reazione

Materiale occorrente :

*   Due capsule petri

*   Provette

*   Spatole

*   Foglio di alluminio

Sostanze utilizzate :

*   Rame (Cu) in trucioli e in polvere

*   Acido nitrico (H NO3)

Procedura eseguita :

Si pesano 0,5 g di rame in trucioli in una capsula petri, poi altri 0,5g di rame in polvere nell’altra capsula petri.

Si prendono due provette e in ciascuna si versano 6ml di acido nitrico (HNO3)con il contagocce.

Dobbiamo versare il rame contemporaneamente nelle due provette perciò ci aiutiamo con due fogli di alluminio su cui mettiamo in uno i 0.5 grammi pesati di rame in trucioli e nell’altro i 0.5 grammi di rame in polvere. dopo aver versato contemporaneamente il rame in trucioli e in polvere rispettivamente nelle due provette la reazione avvenuta è la seguente:

Cu  +  2HNO3   →   Cu (NO3)2  + H2  ↑

Osservazioni :

Osserviamo che la reazione è più veloce nella provetta in cui abbiamo versato il rame in polvere nella quale la reazione inizia dopo 4 secondi e termina dopo 2 minuti e 12 secondi. Nell’altra provetta in cui è stato versato il rame in trucioli la reazione è più lenta, inizia dopo 1 minuto e 30 sec. e finisce dopo 4 minuti e 10 sec (il momento in cui finisce la reazione coincide con il momento in cui smette di fuoriuscire dalla provetta l’idrogeno).

L idrogeno che si libera e sale è di colore giallo, e resta nella provetta una soluzione azzurra (il colore azzurro è dovuto dal rame)

Deduzioni e conclusioni :

Abbiamo verificato grazie a questo esperimento che anche la superficie di contatto tra i reagenti è un fattore che influenza la velocità  della reazione :

i tempi più corti di reazione si hanno quando il rame è in polvere cioè quando più particelle dei reagenti vengono a contatto tra loro e quindi un maggior numero di particelle vengono coinvolte nello stesso momento nella reazione, ecco perché viene aumentata la velocità  di reazione.

Samuele Gaudio

III Liceo Artistico