Co je chemická kinetika?

Chemická kinetika je studium chemických reakcí a jejich změn na základě měnících se podmínek. Primární stanovení účinků chemické reakce je většinou mimo skutečné složení látky. Chemická kinetika studuje tyto podmínky, aby určila, jak a proč reakce probíhá tak, jak probíhá. Primární aplikované použití pro vědu je vytváření efektivních, nedestruktivních a otravných reakcí pro použití ve zpracovatelském průmyslu, zpracování materiálů a farmaceutickém průmyslu. Přesto je většina této oblasti čistě vědou a výzkumem.

Základní metody a reakce během chemické reakce jsou určeny samotnou chemikálií. Bez ohledu na to, jaké jsou podmínky, některé materiály nebudou reagovat s jinými chemikáliemi nebo s faktory prostředí. Toto tvoří základní linii používanou chemickou kinetikou. Jakmile je reakce chápána v kontrolovaném prostředí, lze změny reakce přímo připsat změnám podmínek experimentu.

Kromě toho, co je počáteční látka ve skutečnosti, bude stát a koncentrace látky hrát důležitý faktor v chemické kinetice. Tyto dva faktory přímo souvisejí se stavem výchozího materiálu, spíše než s prostředím. Stav materiálu se týká toho, zda se jedná o pevnou látku, kapalinu nebo plyn. Koncentrace je množství reakčního činidla ve srovnání s jinou látkou nebo objemem. To může být vyjádřeno jako „díly na 1 000 chemikálií X“ nebo jako procento prostoru použitého v experimentální oblasti.

Koncentrace materiálu má velký význam pro chemickou kinetiku ze dvou důvodů. Za prvé, čím větší množství reaktantů, tím rychleji dojde k reakci. To byl jeden z prvních hlavních průlomů v této oblasti a je často považován za místo narození disciplíny. Druhým významným účinkem je chemická interakce. Pokud je koncentrace dvou reakčních složek ve třetí nereaktivní látce velmi nízká, bude trvat značné množství času, než se obě reakční složky skutečně setkají.

Kromě fyzikálních vlastností materiálu je životní prostředí také velkou součástí chemické kinetiky. Faktory prostředí obvykle klesají na teplotu a tlak. Jak se teplota zvyšuje, reaktanty absorbují tepelnou energii a pohybují se rychleji. To jim umožňuje častější vzájemnou interakci, což urychluje reakci. Podobně vyšší tlak způsobuje, že se v menším prostoru děje více akcí, což zvyšuje pravděpodobnost, že se reaktanty setkají.

Poslední hlavní součástí chemické kinetiky je použití katalyzátorů. Tyto chemikálie 'třetích stran' mění způsob, jakým reakce probíhá, aniž by se měnil konečný výsledek reakce. Katalyzátor bude interagovat s jedním nebo více reaktanty a změnit způsob, jakým se chovají. To obvykle znamená, že zvyšují energii, pohybují se rychleji, více komunikují a zvyšují celkovou reakční rychlost. Aby byl katalyzátor a ne reaktant, musí katalytický materiál zůstat během reakce nezměněn.