Cosa è la formula di Eyring?
La formula di Eyring, chiamata anche “teoria della velocità di reazione”, è stata sviluppata dal chimico e fisico Henry Eyring nel 1935. Questa formula è utilizzata per calcolare la velocità di una reazione chimica in funzione della temperatura e dell’energia di attivazione. La formula di Eyring è considerata uno dei modelli più precisi per descrivere la cinetica delle reazioni chimiche.
Come funziona la formula di Eyring?
La formula di Eyring si basa sull’ipotesi che la reazione chimica avvenga attraverso una serie di stati di transizione, ovvero la transizione tra lo stato iniziale e quello finale della reazione. La velocità di una reazione chimica è determinata dalla frequenza con cui si verificano gli stati di transizione, che a loro volta dipendono dall’energia di attivazione e dalla temperatura. La formula di Eyring esprime questa relazione attraverso l’equazione:
dove k è la costante di velocità, T è la temperatura assoluta, R è la costante dei gas, ΔG‡ è l’energia di attivazione, e h è la costante di Planck.
Esempio di utilizzo della formula di Eyring
Supponiamo di voler calcolare la velocità di reazione per la reazione tra l’acido cloridrico (HCl) e il cloruro di sodio (NaCl) a 25°C. La reazione è la seguente:
HCl + NaCl → NaCl + H2O
La costante di velocità k per questa reazione è nota essere 1,6 x 10^-3 M/s a 25°C. L’energia di attivazione ΔG‡ è stata misurata essere di 60 kJ/mol. Utilizzando la formula di Eyring, possiamo calcolare la costante di velocità k a una temperatura diversa, ad esempio 50°C, come segue:
Dove k1 è la costante di velocità a 25°C e ΔG‡ è l’energia di attivazione. Otteniamo così la costante di velocità k2 a 50°C:
Applicazioni della formula di Eyring in diversi settori
La formula di Eyring è una delle formule più utilizzate per calcolare la velocità di reazione in diversi settori. Ad esempio, la formula di Eyring è utilizzata nell’industria chimica per ottimizzare i processi di produzione, nella farmaceutica per stabilire la stabilità di un farmaco e il suo tempo di conservazione, e nell’ambito della catalisi per progettare catalizzatori più efficienti. La formula di Eyring è inoltre utilizzata in ambito atmosferico per la valutazione degli effetti dei gas serra sulla temperatura globale, e in ambito astrofisico per la descrizione delle reazioni chimiche che avvengono nelle stelle.
