Reazione di sintesi

In una reazione di sintesi si formano nuove molecole. In tal modo i reagenti formano un prodotto desiderato. La reazione può essere esotermica o endotermica.

Parametri di processo importanti sono temperatura, pressione, concentrazione e tempo di reazione. I catalizzatori possono aumentare la velocità di reazione. Possono essere coinvolti solventi, solidi o gas.

Le reazioni di sintesi avvengono in reattori, miscelatori o impianti continui. Sono impiegate nelle industrie chimica, alimentare, farmaceutica, delle batterie e delle materie plastiche. Una buona miscelazione è determinante per la resa della reazione e la qualità del prodotto.

Velocità di reazione in funzione della concentrazione:

R = K · cⁿ

• R = velocità di reazione (ad es. mol·m⁻³·s⁻¹)
• K = costante di velocità
• c = concentrazione del reagente (mol·m⁻³)
• n = ordine di reazione (–)

Equazione di Arrhenius per la costante di velocità; dipendenza di K dalla temperatura:

K = A · e^(−E_A / (R · T))

• A = fattore pre-esponenziale (fattore di frequenza)
• E_A = energia di attivazione (J·mol⁻¹)
• R = costante universale dei gas (8.314 J·mol⁻¹·K⁻¹)
• T = temperatura assoluta (K)
• e = numero di Eulero (≈ 2.718)

Definizione del grado di conversione X tramite le concentrazioni:

X = (c₀ − c) / c₀

• X = conversione (–)
• c₀ = concentrazione iniziale del reagente
• c = concentrazione del reagente al tempo t