Χημική κινητική: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Η '''Χημική κινητική''', που είναι επίσης γνωστή και ως '''κινητική των χημικών αντιδράσεων''', είναι η μελέτη της ταχύτητας των χημικών διεργασιών. Η Χημική κινητική διερευνά για το πώς διαφορετικές πειραματικές συνθήκες μπορούν να επηρεάσουν την ταχύτητα μιας χημικής αντίδρασης και δινει πληροφορίες σχετικά με το μηχανισμό της αντίδρασης και τις μεταβατικές καταστάσεις, οπως και μαθηματικά μοντέλα που μπορούν να περιγράψουν τα χαρακτηριστικά μιας χημικής αντίδρασης. Το 1864 , ο Peter Waage και ο Cato Guldberg πρωτοστάτησαν στην ανάπτυξη της χημικής κινητικής δίνοντας το νόμο δράσεως των μαζών, ο οποίος ορίζει ότι η ταχύτητα μιας χημικής αντίδρασης είναι ανάλογη με την ποσότητα των αντιδρώντων ουσιών .<ref name="GW1">C.M. Guldberg and P. Waage,"Studies Concerning Affinity" ''C. M. Forhandlinger: Videnskabs-Selskabet i Christiana'' (1864), 35</ref><ref name="GW2">P. Waage, "Experiments for Determining the Affinity Law" ,''Forhandlinger i Videnskabs-Selskabet i Christiania'', (1864) 92.</ref><ref name="GW3">C.M. Guldberg, "Concerning the Laws of Chemical Affinity", ''C. M. Forhandlinger i Videnskabs-Selskabet i Christiania'' (1864) 111</ref>

Οι αντιδράσεις οφείλονται σε '''συγκρούσεις''' των αντιδρώντων ειδών, μορίων ή ιόντων. Η συχνότητα με την οποία τα μόρια ή ιόντα συγκρούονται εξαρτάται απο τις συγκεντρώσεις τους. Όσο πιο πολυσύχναστη είναι η μοριακή φάση, τόσο πιο πιθανό είναι τα μόρια να συγκρουστούν και να αντιδράσουν μεταξύ τους. Έτσι, η αύξηση στις συγκεντρώσεις των αντιδρώντων θα οδηγήσει συνήθως στην αντίστοιχη αύξηση της ταχύτητας της αντίδρασης, ενώ η μείωση των συγκεντρώσεων θα έχει συνήθως αντίστροφη επίδραση. Για παράδειγμα, η καύση που λαμβάνει χώρα στον αέρα (με 21% οξυγόνο) θα συμβεί πολύ ταχύτερα σε καθαρό οξυγόνο.

Ένας καταλύτης είναι μια ουσία που '''επιταχύνει την ταχύτητα μιας χημικής αντίδρασης''' αλλά παραμένει χημικά αμετάβλητος μετά την αντίδραση. Ο καταλύτης αυξάνει την ταχύτητα της αντίδρασης, παρέχοντας έναν διαφορετικό μηχανισμό αντίδρασης που μπορεί να συμβεί με χαμηλότερη ενέργεια ενεργοποίησης. Στην αυτοκατάλυση ένα προϊόν της αντίδρασης είναι από μόνο του καταλύτης για την εν λόγω αντίδραση και οδηγεί σε θετική ανατροφοδότηση. Οι πρωτεΐνες που δρουν ως καταλύτες σε αντιδράσεις που ονομάζονται βιοχημικα ένζυμα. Κινητικές Michaelis-Menten περιγράφουν την ταχύτητα αντιδράσεων μέσω των ενζύμων που διαμεσολαβούν. Ένας καταλύτης δεν επηρεάζει τη θέση του ισορροπίας,καθώς ο καταλύτης επιταχύνει τις προς τα πίσω και προς τα εμπρός αντιδράσεις εξίσου.

Για ταχύτερες αντιδράσεις, όπου ο χρόνος που απαιτείται για την ανάμιξη των σωμάτων που αντιδρούν ή/και για να έρθουν σε μια καθορισμένη θερμοκρασία είναι συγκρίσιμος ή μεγαλύτερος από την ημίσεια ζωή της αντίδρασης χρησιμοποιούνται ειδικές μέθοδοι για να ξεκινήσει γρήγορα χωρίς αντιδράσεις το αργό βήμα της ανάμιξης. <ref name="Laidler">[[Keith J. Laidler|Laidler, K. J.]] ''Chemical Kinetics'' (3rd ed., Harper and Row 1987) p.33-39 ISBN 0-06-043862-2</ref> Αυτές περιλαμβάνουν:

Μεθόδους '''διακοπής ροής''', οι οποίες μπορούν να μειώσουν το χρόνο ανάμιξης σε ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου.<ref name=Laidler/><ref>Espenson, J.H. ''Chemical Kinetics and Reaction Mechanisms'' (2nd ed., McGraw-Hill 2002), p.254-256 ISBN 0-07-288362-6</ref><ref name="Atkins793">Atkins P. and de Paula J., ''Physical Chemistry'' (8th ed., W.H. Freeman 2006) p.793 ISBN 0-7167-8759-8</ref>

Μεθόδους '''Χημικής διαταραχής''' όπως το άλμα θερμοκρασίας και το άλμα πίεσης, στις οποίες ένα προ-αναμεμιγμένο σύστημα αρχικά σε ισορροπία διαταράσσεται από την ταχεία θέρμανση ή αποσυμπίεση έτσι ώστε να μην υπάρχει πλέον ισορροπία, και παρατηρείται η επαναφορά πίσω στην ισορροπία.<ref name=Laidler/><ref>Espenson,J.H. ''Chemical Kinetics and Reaction Mechanisms'' (2nd ed., McGraw-Hill 2002), p.256-8 ISBN 0-07-288362-6</ref><ref>Steinfeld J.I., Francisco J.S. and Hase W.L. ''Chemical Kinetics and Dynamics'' (2nd ed., Prentice-Hall 1999) p.140-3 ISBN 0-13-737123-3</ref><ref name="Atkins805">Atkins P. and de Paula J., ''Physical Chemistry'' (8th ed., W.H. Freeman 2006) pp.805-7 ISBN 0-7167-8759-8</ref> Για παράδειγμα, αυτή η μέθοδος έχει χρησιμοποιηθεί για να μελετηθεί η εξουδετέρωση H₃O⁺ + OH⁻ με χρόνο ημιζωής του 1 μικροδευτερολέπτου ή λιγότερο κάτω από συνήθεις συνθήκες.<ref name=Laidler/><ref name=Atkins805/>

Η '''φλάς-φωτόλυση''' ([[Flash photolysis]]), στην οποία ένας παλμός φωτός ή παλμός λέιζερ παράγει εξαιρετικά διεγερμένα μόρια ή συγκροτήματα ατόμων όπως ελεύθερες ρίζες, των οποίων οι αντιδράσεις προκειται να μελετηθούν.