La velocità di una reazione chimica si può determinare misurando la variazione della quantità di un reagente o di un prodotto che si verifica in un determinato intervallo di tempo:
nello specifico la variazione della concentrazione molare

dei reagenti Δ[R], o dei prodotti Δ[P], nell'intervallo di tempo Δt.

Velocità di una reazione chimica

Supponiamo di voler studiare la velocità di reazione tra carbonato di calcio e acido cloridrico:




La velocità della reazione si può determinare misurando la massa di anidride carbonica che si forma nel tempo: la massa totale del sistema diminuisce progressivamente e questa diminuzione corrisponde proprio, in base alla legge di Lavoisier, alla massa di anidride carbonica prodotta che si libera nell'aria.

Velocità di una reazione chimica

II valore del rapporto tra la massa di anidride carbonica e l'intervallo di tempo esprime la velocità media della reazione. Infatti la velocità di reazione non è una proprietà costante: essa è massima nel momento in cui la reazione prende il via e diminuisce con il passare del tempo.

Velocità di una reazione chimica

La velocità di reazione, grandezza intensiva, dipende dalla concentrazione molare di reagenti e prodotti. Essa diminuisce nel tempo, poiché all'inizio, con maggiore concentrazione di reagenti, la reazione è più veloce, per poi rallentare con la loro diminuzione.

Concentrazione e velocità di reazione

La velocità di una reazione aumenta o diminuisce in funzione della temperatura. Spesso un aumento di 10°C fa raddoppiare la velocità di reazione. Per esempio, la refrigerazione permette di conservare più a lungo i cibi perché ne rallenta la decomposizione, mentre la
frittura riduce i tempi di
cottura perché l’olio bolle
a circa 180°C, una
temperatura maggiore
rispetto a quella di
ebollizione dell’acqua.

Temperatura e velocità di reazione

Se si aumenta la superficie di contatto tra i reagenti aumenta anche la velocità di reazione. Ad esempio il carbone polverizzato brucia più velocemente rispetto al carbone in pezzi, perché la superficie a contatto con l'aria è molto maggiore. Nei cilindri dei
motori a scoppio, la benzina
viene nebulizzata, passando
dallo stato liquido a quello
di vapore per massimizzare
la combustione.

Superficie e velocità di reazione

Il catalizzatori sono sostanze che non prendono parte alle reazioni chimiche, ma le velocizzano, abbassando l'energia di attivazione o la temperatura. Ad esempio gli enzimi sono proteine che facilitano le reazioni metaboliche nelle cellule. Alcuni enzimi hanno
funzione digestiva,
altri metabolica cellulare.

Catalizzatori e velocità di reazione