Chemická kinetika

Chemická kinetika alebo reakčná kinetika je časť fyzikálnej chémie, ktorá sleduje rýchlosti chemických reakcií a ich mechanizmy pri rôznych podmienkach.

Kinetiku možno vnímať ako doplnok k termodynamike, ktorá sa zaoberá energetikou chemickej reakcie a chemickou rovnováhou. O priebehu chemickej reakcie rozhoduje rýchlosť (kinetický aspekt) a stabilita produktov (termodynamický aspekt). Úpravou podmienok, pri ktorých reakcia prebieha, je potom možné ovplyvniť priebeh reakcie.

Špeciálnou oblasťou chemickej kinetiky je enzýmová kinetika, ktorá sleduje rýchlosti reakcií katalyzovaných enzýmami, ktoré katalyzujú (urýchľujú) priebeh chemických reakcií.

Rýchlosť reakcie

Rýchlosť reakcie opisuje, ako rýchlo prebieha daná reakcia. Dá sa vyjadriť ako zmena koncentrácie látky v čase. Pre reakciu

$\text{aA}⟶\text{bB}$

je rýchlosť reakcie daná ako

$v=-\frac{1}{a}\frac{d[\mathrm{A}]}{dt}=\frac{1}{b}\frac{d[\mathrm{B}]}{dt}$

Takisto ju možno zapísať ako

$v=k\cdot c_A^a$

kde $k$ je rýchlostná konštanta.

Reakčná rýchlosť je zároveň definovaný ako zmena rozsahu reakcie v čase:

$d\xi =\frac{d{\mathrm{n}}_{\mathrm{A}}}{{\nu }_A}$

Jej jednotkou je zvyčajne mól za sekundu (mol s^-1).

Delenie reakcií

Procesy možno podľa chemickej kinetiky deliť na homogénne (prebiehajúce v jednej fáze, napríklad v roztoku) alebo heterogénne (prebiehajúce na rozhraní fáz, napríklad na stene nádoby alebo elektrochemické procesy na elektróde).

Faktory ovplyvňujúce rýchlosť chemických reakcií

Rýchlosť chemickej reakcie je všeobecne ovplyvnená okolitými podmienkami, napríklad teplotou, koncentráciou látok alebo prítomnosťou katalyzátorov. Medzi faktory, ktoré ovplyvňujú rýchlosť a priebeh chemických reakcií, patria:

• povaha látok, ktoré spolu reagujú
• skupenstvo
• veľkosť a štruktúra povrchu tuhých látok
• koncentrácia látok
• tlak
• teplota
• prítomnosť katalyzátora
• absorpcia žiarenia

Experimentálne metódy

Priebeh chemických reakcií je možné sledovať mnohými experimentálnymi metódami. Zvolená metóda závisí na tom, o akú reakciu ide a aké látky spolu reagujú. Typicky sa používajú spektroskopické metódy, napríklad UV-Vis spektroskopia alebo NMR.Šablóna:Chýba citácia

Modely

Pomocou chemickej kinetiky možno modelovať závislosť reakčnej rýchlosti na koncentrácii látok. Pomocou týchto závislostí potom možno takisto odhadovať reakčné mechanizmy jednotlivých reakcií.

Pozri aj

• Molekulovosť
• Poriadok reakcie
• Termodynamika
• Zrážková teória