Hva er kjemisk kinetikk?

Kjemisk kinetikk er studiet av kjemiske reaksjoner og hvordan de endres basert på varierende forhold. Den primære bestemmelsen av en kjemisk reaksjons effekter er stort sett utenfor stoffets faktiske sminke. Kjemisk kinetikk studerer disse forholdene for å bestemme hvordan og hvorfor en reaksjon oppstår som den gjør. Den primære anvendte bruken for vitenskapen er å skape effektive, ikke-destruktive og ikke-forgiftende reaksjoner for bruk i produksjon, materialforedling og farmasøytisk industri. Likevel er hoveddelen av dette feltet ren vitenskap og forskning.

Basemetodene og responsene under en kjemisk reaksjon bestemmes av selve kjemikaliet. Uansett hvilke forhold som er til stede, vil noen materialer ikke reagere med andre kjemikalier eller med miljøfaktorer. Dette danner baseline brukt av kjemisk kinetikk. Når en reaksjon er forstått i et kontrollert miljø, kan endringer i reaksjonen direkte tilskrives endringer i eksperimentets betingelser.

Bortsett fra hva utgangspunktstoffet faktisk er, vil tilstanden og konsentrasjonen av stoffet spille en viktig faktor i kjemisk kinetikk. Disse to faktorene er direkte knyttet til tilstanden til utgangsmaterialet, snarere enn miljø. Materialets tilstand refererer til om det er et fast stoff, væske eller gass. Konsentrasjonen er mengden reaktant sammenlignet med et annet stoff eller volum. Dette kan uttrykkes som en 'deler per 1000 X kjemisk' eller som en prosentandel av arealet som brukes i forsøksområdet.

Konsentrasjonen av materiale er av stor betydning for kjemisk kinetikk av to grunner. For det første, jo større mengde reaktanter, jo raskere vil reaksjonen skje. Dette var et av de første store gjennombruddene på dette feltet, og regnes ofte som fødselspunktet i disiplinen. Den andre viktigste effekten er når det gjelder kjemisk interaksjon. Hvis konsentrasjonen av to reaktanter er veldig lav i et tredje ikke-reaktivt stoff, vil det ta en merkbar tid før de to reaktantene faktisk møter hverandre.

I tillegg til de fysiske egenskapene til materialet, er miljøet også en stor del av kjemisk kinetikk. Miljøfaktorer kommer generelt ned på temperatur og trykk. Når temperaturen øker, absorberer reaktantene termisk energi og beveger seg raskere. Dette gjør at de kan samhandle oftere, noe som fremskynder reaksjonen. På samme måte får høyere trykk større handling til å skje i et mindre rom, noe som øker sannsynligheten for at reaktantene møter hverandre.

Den siste hoveddelen av kjemisk kinetikk er bruk av katalysatorer. Disse 'tredjeparts' kjemikaliene forandrer reaksjonens måte uten å endre sluttresultatet av reaksjonen. En katalysator vil samhandle med en eller flere reaktanter og endre måten de oppfører seg på. Dette betyr typisk at de øker i energi, beveger seg raskere, samhandler mer og øker den totale reaksjonshastigheten. For å være en katalysator og ikke en reaktant, må det katalyserende materialet forbli uendret under reaksjonen.