Kas yra cheminė kinetika?

Cheminė kinetika yra cheminių reakcijų ir jų pasikeitimo, atsižvelgiant į įvairias sąlygas, tyrimas. Pagrindinis cheminės reakcijos poveikio nustatymas dažniausiai nepriklauso nuo tikrosios medžiagos sudėties. Cheminė kinetika tiria šias sąlygas, kad nustatytų, kaip ir kodėl vyksta reakcija. Pagrindinis mokslo panaudojimas yra veiksmingų, neardomų ir neapsinuodijimų reakcijų kūrimas, skirtas naudoti gamyboje, medžiagų apdirbime ir farmacijos pramonėje. Nepaisant to, didžioji dalis šios srities yra grynas mokslas ir tyrimai.

Bazinius metodus ir atsakus cheminės reakcijos metu lemia pati cheminė medžiaga. Kad ir kokios būtų sąlygos, kai kurios medžiagos nereaguos su kitomis cheminėmis medžiagomis ar aplinkos veiksniais. Tai sudaro cheminės kinetikos naudojamą bazinę liniją. Kai reakcija suprantama kontroliuojamoje aplinkoje, reakcijos pokyčiai gali būti tiesiogiai siejami su eksperimento sąlygų pokyčiais.

Be to, kas iš tikrųjų yra pradinė medžiaga, cheminės kinetikos svarbus veiksnys bus medžiagos būsena ir koncentracija. Šie du veiksniai yra tiesiogiai susiję su pradinės medžiagos būkle, o ne su aplinka. Medžiagos būsena nurodo, ar ji yra kieta, skysta ar dujinė. Koncentracija yra reagento kiekis, palyginti su kita medžiaga arba tūriu. Tai gali būti išreikšta kaip „dalis 1,000 XNUMX X cheminės medžiagos“ arba kaip eksperimentinėje srityje naudojamo ploto procentas.

Medžiagos koncentracija yra labai svarbi cheminei kinetikai dėl dviejų priežasčių. Pirma, kuo didesnis reagentų kiekis, tuo greičiau vyks reakcija. Tai buvo vienas pirmųjų didelių proveržių šioje srityje ir dažnai laikomas disciplinos gimimo tašku. Antrasis svarbus poveikis yra susijęs su chemine sąveika. Jei dviejų reagentų koncentracija trečioje nereaguojančioje medžiagoje yra labai maža, prireiks daug laiko, kol abi reagentai iš tikrųjų susidurs.

Be fizinių medžiagos savybių, aplinka taip pat yra didelė cheminės kinetikos dalis. Aplinkos veiksniai paprastai priklauso nuo temperatūros ir slėgio. Kylant temperatūrai, reagentai sugeria šiluminę energiją ir juda greičiau. Tai leidžia jiems dažniau bendrauti tarpusavyje, o tai pagreitina reakciją. Taip pat dėl ​​didesnio slėgio mažesnėje erdvėje įvyksta daugiau veiksmų, todėl padidėja tikimybė, kad reaguojančios medžiagos susidurs.

Paskutinė pagrindinė cheminės kinetikos dalis yra katalizatorių naudojimas. Šios „trečiųjų šalių“ cheminės medžiagos keičia reakcijos būdą, nekeičiant galutinio reakcijos rezultato. Katalizatorius sąveikaus su vienu ar daugiau reagentų ir pakeis jų elgesį. Tai paprastai reiškia, kad jie padidina energiją, juda greičiau, daugiau sąveikauja ir padidina bendrą reakcijos greitį. Kad būtų katalizatorius, o ne reagentas, katalizuojanti medžiaga reakcijos metu turi išlikti nepakitusi.