Qu'est-ce que la cinétique chimique?

La cinétique chimique est l'étude des réactions chimiques et de leur évolution dans différentes conditions. La principale détermination des effets d'une réaction chimique se situe généralement en dehors de la composition réelle de la substance. La cinétique chimique examine ces conditions pour déterminer comment et pourquoi une réaction fonctionne. La principale application de la science est la génération de réactions efficaces, non destructives et sans poison pour la production, le traitement des matériaux et l'industrie pharmaceutique. Cependant, la majeure partie de ce domaine relève de la science et de la recherche pures.

Les méthodes et réactions de base au cours d'une réaction chimique sont déterminées par le produit chimique lui-même. Quelles que soient les conditions, certains matériaux ne réagissent pas avec d'autres produits chimiques ou facteurs environnementaux. Cela constitue la base de référence pour la cinétique chimique. Une fois qu'une réaction est comprise dans un environnement contrôlé, les changements dans la réaction peuvent être directement attribués à des changements dans les conditions expérimentales.

 
En plus du matériau de départ proprement dit, l'état et la concentration de la substance jouent un rôle important dans la cinétique chimique. Ces deux facteurs sont directement liés à l'état du matériau source et non à l'environnement. L'état du matériau se réfère à savoir s'il s'agit d'un solide, d'un liquide ou d'un gaz. La concentration est la quantité de réactif par rapport à une autre substance ou volume. Cela peut être exprimé en "parties pour 1000 parties de produit chimique X" ou en pourcentage de l'espace utilisé dans la zone d'essai.

La concentration du matériau est d'une grande importance pour la cinétique chimique pour deux raisons. Premièrement, plus la quantité de réactifs est grande, plus la réaction se produira rapidement. Ce fut l'une des premières percées majeures dans le domaine et est souvent considérée comme le berceau de la discipline. Le deuxième effet principal concerne l'interaction chimique. Si la concentration de deux réactifs dans une troisième substance non réactive est très faible, il faut un temps remarquablement long pour que les deux réactifs se rencontrent réellement.

 
En plus des propriétés physiques du matériau, l'environnement joue également un rôle important dans la cinétique chimique. Les facteurs environnementaux dépendent généralement de la température et de la pression. Avec l'augmentation de la température, les réactifs absorbent l'énergie thermique et se déplacent plus rapidement. Cela leur permet d'interagir plus souvent les uns avec les autres, ce qui accélère la réponse. De même, une pression plus élevée fait que plus d'actions ont lieu dans un espace plus petit, augmentant la probabilité de collision des réactifs.

La dernière grande partie de la cinétique chimique est l'utilisation de catalyseurs. Ces produits chimiques tiers modifient le déroulement de la réaction sans modifier le résultat final de la réaction. Un catalyseur interagit avec un ou plusieurs réactifs et modifie leur comportement. Cela signifie généralement qu'ils gagnent en énergie, se déplacent plus rapidement, interagissent davantage et augmentent la vitesse de réaction globale. Pour être un catalyseur et non un réactif, le matériau catalyseur doit rester inchangé pendant la réaction.