L'equazione di Arrhenius è una equazione che correla l'energia di sistema e la frequenza di urti produttivi in una reazione chimica affinché, dai reagenti, si possano sintetizzare i prodotti. Attraverso l'equazione di Arrhenius è possibile calcolare la velocità di reazione, qualora si possa definire preventivamente la temperatura del sistema, oppure l'energia di attivazione necessaria per rendere possibile la reazione stessa.
In termini matematici, l'equazione di Arrhenius è così espressa:
$$k = Ae^{-E_{a}/RT}$$
Dove:
- k = Costante di velocità;
- A = Fattore di frequenza;
- e-Ea/RT = frazione di molecole con energia minima di attivazione soddisfatta (R è la costante universale dei gas e T è la temperatura espressa in Kelvin);
Equazione di Arrhenius e velocità della reazione
L'equazione di Arrhenius correla direttamente la velocità di reazione, defininendola come inversamente proporzionale all'energia di attivazione e direttamente proporzionale alla temperatura del sistema. Per questa ragione, nei contesti industriali, il parametro della temperatura è finemente regolato per garantire la massima resa di produzione. Allo stesso modo, l'attivazione della reazione mediante l'utilizzo di un enzima permette di abbassare l'energia di attivazione e, di conseguenza, aumentare la velocità di reazione.
L'atomo e la sua struttura: Nucleo (protone, neutrone) e guscio esterno (elettrone).
Proprietà dell'atomo: Numero atomico, numero di massa, peso atomico, raggio atomico.
Specie chimiche: Ossidi.
Meccanica quantistica dell'elettrone: Ipotesi di De Broglie, orbitale atomico, numero quantico principale, numero quantico secondario, spin, salto quantico.
Configurazione elettronica: ibridizzazione sp3, ibridizzazione sp2, ibridizzazione sp, struttura di Lewis.
Legame chimico: Legame debole, legame ionico, legame metallico. Regola dell'ottetto, legame covalente, legame covalente dativo, energia di legame.
Stato della materia: Solido, liquido, aeriforme (gas).
Chimica delle soluzioni: Soluzione (solvente e soluto), concentrazione (molarità , normalità , frazione molare). Idrolisi, prodotto ionico dell'acqua.
Equilibrio chimico: Legge di azione di massa, costante di equilibrio.
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