Hvad er kemisk kinetik?
Kemisk kinetik er studiet af kemiske reaktioner, og hvordan de ændrer sig baseret på forskellige betingelser. Den primære bestemmelse af en kemisk reaktions effekter ligger for det meste uden for stoffets faktiske makeup. Kemisk kinetik undersøger disse betingelser for at bestemme, hvordan og hvorfor en reaktion opstår som den gør. Den primære anvendte anvendelse til videnskaben er at skabe effektive, ikke-destruktive og ikke-forgiftende reaktioner til anvendelse i fremstilling, materialeforarbejdning og farmaceutiske industrier. Alligevel er størstedelen af dette felt ren videnskab og forskning.
Basismetoderne og responserne under en kemisk reaktion bestemmes af selve kemikaliet. Uanset hvilke forhold der er til stede, vil nogle materialer ikke reagere med andre kemikalier eller med miljøfaktorer. Dette danner grundlinjen, der bruges af kemisk kinetik. Når først en reaktion er forstået i et kontrolleret miljø, kan ændringer i reaktionen direkte tilskrives ændringer i betingelserne for eksperimentet.
Bortset fra hvad det oprindelige stof faktisk er, vil tilstanden og koncentrationen af stoffet spille en vigtig faktor i den kemiske kinetik. Disse to faktorer er direkte relateret til det oprindelige materiales tilstand snarere end miljøet. Materialets tilstand refererer til, om det er et fast stof, en væske eller en gas. Koncentrationen er mængden af reaktant sammenlignet med et andet stof eller volumen. Dette kan udtrykkes som en 'dele pr. 1.000 X-kemisk' eller som en procentdel af den plads, der er anvendt i forsøgsområdet.
Koncentrationen af materiale er meget vigtig for kemisk kinetik af to grunde. For det første, jo større mængden af reaktanter, jo hurtigere vil reaktionen finde sted. Dette var et af de første store gennembrud på dette felt og betragtes ofte som fødestedet for disciplinen. Den anden største effekt er med hensyn til kemisk interaktion. Hvis koncentrationen af to reaktanter er meget lav inden for et tredje ikke-reaktivt stof, vil det tage en mærkbar tid for de to reaktanter at møde hinanden.
Ud over materialets fysiske egenskaber er miljøet også en stor del af den kemiske kinetik. Miljøfaktorer kommer normalt ned på temperatur og tryk. Når temperaturen stiger absorberer reaktanterne termisk energi og bevæger sig hurtigere. Dette giver dem mulighed for at interagere med hinanden oftere, hvilket fremskynder reaktionen. På samme måde får et højere tryk større handling til at ske i et mindre rum, hvilket øger sandsynligheden for, at reaktanterne støder på hinanden.
Den sidste store del af kemisk kinetik er brugen af katalysatorer. Disse 'tredjeparts' kemikalier ændrer den måde, hvorpå reaktionen finder sted, uden at ændre slutresultatet af reaktionen. En katalysator vil interagere med en eller flere reaktanter og ændre den måde, de opfører sig. Dette betyder typisk, at de øges i energi, bevæger sig hurtigere, interagerer mere og øger den samlede reaktionshastighed. For at være en katalysator og ikke en reaktant skal det katalyserende materiale forblive uændret under reaktionen.