Chimica organica/Principi di Termodinamica Chimica: differenze tra le versioni

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== Descrivere una reazione ==
=== La spontaneità di una reazione ===
Gli atomi presenti all'interno di un ambiente di reazione interagiscono tra loro con forze attrattive e repulsive. Le forze di maggiore intensità sono quelle di tipo elettrico, descritte per la prima volta da Coulomb tra il 1777 e il 1785 e che da lui prendono il nome di [[w:Forza di Coulomb | forze coulombiane]]. Le forze coulombiane sono di tipo repulsivo o attrattivo quando si stabiliscono rispettivamente tra cariche dello stesso segno o di segno opposto. Il diagramma che più sovente viene proposto nei libri di testo per mostrare graficamente l'effetto combinato di tali forze, riguarda la formazione della molecola ddi idrogeno a partire da due suoi atomi.
Per descrivere qualitativamente le proprietà che permettono di comprendere quando una reazione chimica sia spontanea, è possibile partire da alcune considerazioni dettate dal senso comune.
[[Immagine:En_pot_biatomica.jpg|200px|center]]
In questo grafico sull'asse delle x è indicata la distanza (r) tra i nuclei degli atomi di idrogeno A e B, mentra l'asse delle y rappresenta l'energia potenziale del sistema costituito da tali atomi. Quando gli atomi sono così distanti da non interagire, essi sono caratterizzati da una energia potenziale alla quale viene attribuito arbitrariamente il valore di zero (parte destra del grafico). Quando la distanza diviene dell'ordine di pochi amstrong si stabiliscono forze attrattive tra il nucleo di un atomo e gli elettroni dell'altro atomo, così che il sistema sia caratterizzato da una energia potenziale inferiore a quella dei due atomi separati. A tali forze attrattive si affiancano quelle repulsive ... da continuare
 
 
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In analogia al libro e alle sue condizioni di equilibrio, perchè due nuclei diano vita spontaneamente ad una molecola, il legame chimico tra di essi deve rappresentare una condizione più favorevole dal punto di vista energetico rispetto a quella nella quale i due nuclei sono separati. A questo proposito diamo una occhiata alla energia potenziale di due generici atomi A e B che si avvicinano.
[[Immagine:En_pot_biatomica.jpg|200px|center]]
 
In questo grafico l'asse delle x rappresenta la distanza (r) tra i nuclei degli atomi A e B, mentra l'asse delle y rappresenta l'energia potenziale del sistema. Quando gli atomi sono così distanti da non interagire, essi sono caratterizzati da una energia potenziale rilevante (parte sinistra del grafico).
 
Una caratteristica che è importante conoscere di una reazione ai fini pratici è se questa sia '''spontanea''' nel caso che stiamo prendendo in considerazione. A questo fine l'ingegnere, chimico e fisico statunitense Josiah Willard Gibbs ha messo a punto una grandezza oggi nota come '''energia libera di Gibbs''', definita come