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DeutschAmbiente di reazione
In chimica, con il termine ambiente di reazione si indica il sistema in cui avviene una reazione chimica (costituito in genere da una soluzione o una miscela).
Identificazione dell'ambiente di reazione[modifica | modifica wikitesto]
Fanno parte dell'ambiente di reazione:
- le specie chimiche inerti (che non reagiscono);
- i prodotti (nel caso in cui non vengano allontanati durante lo svolgimento della reazione);[1]
- le specie chimiche reagenti che non fanno parte del sistema considerato (ad esempio nel caso della corrosione atmosferica dell'acciaio, l'ossigeno e l'acqua fanno parte dell'ambiente di reazione) o in altri casi tutte le specie chimiche presenti nel luogo dove avviene la reazione chimica (ad esempio un reattore chimico);[2]
- catalizzatori (nel caso in cui siano disciolti nell'ambiente di reazione, mentre non fanno parte ad esempio dell'ambiente di reazione i catalizzatori costituiti da un letto fisso).
Alcuni parametri che identificano l'ambiente di reazione sono:
- natura delle specie chimiche presenti nell'ambiente di reazione (ad esempio principalmente azoto e ossigeno nel caso di reazioni che si svolgono all'aria);
- il pH (ovvero se la soluzione in cui avviene la reazione è acida o alcalina);
- concentrazione delle specie chimiche che costituiscono l'ambiente di reazione;
- temperatura;
- pressione;
- velocità del fluido in cui avviene la reazione.
Influenza sullo svolgimento di una reazione chimica[modifica | modifica wikitesto]
L'ambiente di reazione può influire sull'eventualità che avvenga la reazione (cioè sulla "termodinamica della reazione"), sulla velocità con cui avviene la reazione (cioè sulla "cinetica della reazione") e sul meccanismo di reazione.
In particolare:
- all'aumentare della temperatura possono avere luogo reazioni chimiche a cui è associata un'entalpia standard di reazione più elevata;
- la presenza di catalizzatori diminuisce il valore dell'energia di attivazione associata alla reazione;
- all'aumentare della velocità del fluido aumentano i coefficienti di scambio di materia e quindi la velocità della reazione (se lo scambio di materia è lo stadio cineticamente controllante).
Esempi[modifica | modifica wikitesto]
- La combustione non avviene in assenza di un innesco (ad esempio un'elevata temperatura o una scintilla) e di un comburente (in genere ossigeno); il sistema chimico in esame in questo caso è il combustibile, mentre l'ambiente di reazione consiste nel comburente, gli eventuali inerti e le condizioni associate (tra cui temperatura e pressione).
- La corrosione dei materiali metallici può avvenire secondo diverse modalità e con diversi effetti a seconda della temperatura del materiale e delle sostanze chimiche con cui è a contatto; il sistema chimico in questo caso è il materiale metallico, mentre l'ambiente di reazione consiste negli altri reagenti che partecipano alla reazione e le condizioni di temperatura associate.
- La polimerizzazione dà luogo a catene polimeriche più regolari dal punto di vista della configurazione e una distribuzione dei pesi molecolari più stretta in presenza di specifici catalizzatori; il sistema chimico è costituito dalla miscela di monomero di partenza e dal materiale polimerico prodotto, mentre l'ambiente di reazione è costituito dal catalizzatore e dalle condizioni di temperatura e pressione alle quali avviene la reazione.
- In metallurgia e ceramica, il termine "ambiente di reazione" si riferisce spesso alla caratteristica ossidante o riducente dei gas o delle fiamme prevalenti durante alcuni processi ad alta temperatura.
Note[modifica | modifica wikitesto]
- ^ Ad esempio nel caso della raffinazione elettrolitica del rame, il rame puro che si è depositato al catodo non fa parte dell'ambiente di reazione, che è costituito dall'elettrolita e le specie chimiche in esso disciolte.
- ^ In genere si considerano tutte le specie presenti se i reagenti sono allo stato liquido o gassoso, mentre si considerano solo le specie chimiche ad eccezione del sistema in esame se il sistema considerato è sotto forma di solido, per cui non va considerato nella concentrazione della soluzione che lo circonda.
