Kemisk kinetik är studiet av kemiska reaktioner och hur de förändras baserat på olika förhållanden. Den primära bestämningen av en kemisk reaktions effekter ligger oftast utanför ämnets faktiska sammansättning. Kemisk kinetik studerar dessa förhållanden för att avgöra hur och varför en reaktion sker som den gör. Den primära användningen för vetenskapen är att skapa effektiva, oförstörande och icke-förgiftande reaktioner för användning inom tillverkning, materialbearbetning och läkemedelsindustrin. Trots det är majoriteten av detta område ren vetenskap och forskning.
Basmetoderna och svaren under en kemisk reaktion bestäms av själva kemikalien. Oavsett vilka förhållanden som råder kommer vissa material inte att reagera med andra kemikalier eller med miljöfaktorer. Detta utgör baslinjen som används av kemisk kinetik. När en reaktion väl förstås i en kontrollerad miljö kan förändringar i reaktionen direkt hänföras till förändringar i experimentets betingelser.
Förutom vad det ursprungliga ämnet faktiskt är kommer tillståndet och koncentrationen av ämnet att spela en viktig faktor i den kemiska kinetiken. Dessa två faktorer är direkt relaterade till det ursprungliga materialets tillstånd, snarare än miljön. Materialets tillstånd avser om det är fast, flytande eller gas. Koncentrationen är mängden reaktant jämfört med en annan substans eller volym. Detta kan uttryckas som en ”delar per 1,000 XNUMX X kemikalie” eller som en procentandel av utrymmet som används i experimentområdet.
Materialkoncentrationen har stor betydelse för kemisk kinetik av två skäl. För det första, ju större mängd reaktanter, desto snabbare kommer reaktionen att ske. Detta var ett av de första stora genombrotten inom detta område och anses ofta vara disciplinens födelsepunkt. Den andra stora effekten är när det gäller kemisk interaktion. Om koncentrationen av två reaktanter är mycket låg inom en tredje icke-reaktiv substans, kommer det att ta en märkbar tid för de två reaktanterna att faktiskt möta varandra.
Förutom materialets fysikaliska egenskaper är miljön också en stor del av kemisk kinetik. Miljöfaktorer beror i allmänhet på temperatur och tryck. När temperaturen ökar absorberar reaktanterna värmeenergi och rör sig snabbare. Detta gör att de kan interagera med varandra oftare, vilket påskyndar reaktionen. På samma sätt gör högre tryck mer action i ett mindre utrymme, vilket ökar sannolikheten för att reaktanterna möter varandra.
Den sista stora delen av kemisk kinetik är användningen av katalysatorer. Dessa ”tredjeparts”-kemikalier ändrar det sätt på vilket reaktionen sker utan att ändra slutresultatet av reaktionen. En katalysator kommer att interagera med en eller flera reaktanter och förändra hur de beter sig. Detta innebär vanligtvis att de ökar i energi, rör sig snabbare, interagerar mer och ökar den totala reaktionshastigheten. För att vara en katalysator och inte en reaktant måste det katalyserande materialet förbli oförändrat under reaktionen.