Spiegate ad un ragazzo del 2° come avvengono le reazioni chimiche 1. Risposta di Paolo P. Durante una reazione si passa dai reagenti ai prodotti e quando questo avviene si ha un cambiamento strutturale degli scheletri molecolari che cambiano a seconda dei legami chimici che si formano. Di conseguenza i legami dei prodotti saranno diversi dai legami dei reagenti. I reagenti e i prodotti hanno anche diverse entalpie di formazione e diverse energie di legame e con la formazione di nuovi legami cambierà anche la connettività; mentre il sistema chimico cambierà di stato. 1. Risposta di Fabrizio. Durante una reazione si passa dai reagenti ai prodotti e quando questo avviene si ha un cambiamento strutturale degli scheletri molecolari che cambiano a seconda dei legami chimici che si formano. Di conseguenza i legami dei prodotti saranno diversi dai legami dei reagenti. I reagenti e i prodotti hanno anche diverse entalpie di formazione e diverse energie di legame e con la formazione di nuovi legami cambierà anche la connettività; mentre il sistema chimico cambierà di stato. 1. RIsposta di Alessandra. Un sistema chimico è un insieme di atomi che in una reazione chimica può assumere le configurazioni principali di reagenti e prodotti, caratterizzate da uno stato stabile e da una serie di configurazioni a livelli energetici superiori a quelle dei reagenti e dei prodotti che sono stati instabili. Le configurazioni instabili possono essere modificate dalla presenza di catalizzatori che abbassano l’energia d’attivazione. Se il passaggio del sistema chimico da reagenti a prodotti libera calore (reazione esotermica), allora i reagenti si trovano ad un livello energetico superiore a quello dei prodotti. Invece se il passaggio del sistema chimico da reagenti a prodotti assorbe calore dall'ambiente (reazione endotermica), allora i reagenti si trovano ad un livello energetico inferiore a quello dei prodotti. L'energia di dissociazione omolitica dei legami (corrisponde all'energia di legame) è molto importante, perché la differenza tra la somma delle energie di dissociazione omolitica dei legami sigma e pi-greco dei prodotti con la somma delle energie di dissociazione dei legami sigma e pi-greco dei reagenti è una buona stima dell'entalpia di reazione. 1. RIsposta di Andrea P. In un sistema chimico, i reagenti reagiscono tra di loro per formare nuove sostanze, i prodotti. Ciò avviene grazie ad energia che viene fornita al sistema, per poter rompere i legami intermolecolari presenti tra gli atomi dei reagenti, per poi formarne dei nuovi formando così i prodotti, determinando cambiamenti a livello strutturale, ma anche cambiamenti a livello energetico in base alla differenza dell'intensità dei legami. Una reazione è favorevole se è esotermica, ovvero se a fine reazione viene liberata energia in seguito alla formazione di prodotti più stabili dei reagenti, mentre è sfavorita se endotermica, ovvero quando è necessaria energia per formare i prodotti. Da questa energia, detta entalpia di formazione, si può ottenere l'entalpia di reazione, sottraendo l'entalpia di formazione dei reagenti a quella dei prodotti: se è positiva allora la reazione è endotermica perché il sistema chimico ha assorbito energia, se invece è negativa allora è esotermica perché ha ceduto energia all'ambiente. Durante questo processo, si possono formare intermedi di reazione, divisi in elettrofili e nucleofili: gli elettrofili (con carica positiva, che necessitano quindi di elettroni) e nucleofili (con carica negativa, che hanno quindi bisogno di cedere elettroni): i carbocationi e i radicali sono degli elettrofili, mentre i carboanioni sono dei nucleofili. Durante la reazione reagiscono per formare prodotti e sottoprodotti, che sono i prodotti che si formano in quantità minore. 2. Risposta di Paolo e Fabrizio In un sistema chiuso la reazione chimica ha inizio con urti casuali tra le specie presenti nel il miscuglio dei reagenti, in aggiunta ai quali si può includere un catalizzatore, di cui si dirà in seguito.Gli urti che comportano trasformazioni dei legami sono chiamati urti reattivi. Per esserlo gli urti devono avere energia sufficiente e corretta orientazione. La rottura dei legami che si verifica nella maggioranza degli stadi può essere omolitica o eterolitica . Nei meccanismi radiacalici si ha la rottura omolitica, cioè si ha la formazione radicali come di intermedi; invece nei meccanismi di tipo ionico si ha la formazione di intermedi ionici. La reazione tra reagenti prosegue sequenza di intermedi che si formano a partire dai reagenti contraddistingue un meccanismo di reazione, cioè una sequenza di famiglie di urti simili chiamate stadi. Gli stadi che si susseguono nel meccanismo di reazione sono quelli che richiedono minore energia e per questo si ripetono con maggior frequenza. Il catalizzatore rende possibile un meccanismo alternativo caratterizzato da ridotta energia di attivazione e di conseguenza una maggiore velocità di reazione. Lo stadio che si verifica con minore frequenza, cioè che trasforma solo poche molecole al secondo, è quello che determina la velocità della reazione complessiva e la barriera energetica che deve essere superata in esso corrisponde all’energia di attivazione della reazione.