Химическая кинетика - раздел химии, объясняющий качественные и количественные изменения химических процессов, протекающих во времени. Рассматривают две основных задачи:
1. Выявление механизма реакции (установление стадий химического процесса, последовательность и условия протекания (качественные изменения));
2. Количественное описание химической реакции – установление строгих соотношений, которые позволяют рассчитывать изменения количеств исходных реагентов и продуктов по мере протекания реакции.
Обычно реакция протекает в несколько промежуточных стадий, которые в сумме дают общую реакцию.
Кинетические уравнения получают в ходе эксперимента (учитывая механизм реакции). Установление механизмов реакции означает их дифференцировка по молекулярности (число молекул, участвующих в элементарном акте реакции).
Элементарный акт реакции – взаимодействие или превращение частиц, в результате чего происходит образование новых продуктов или промежуточных соединений. По количеству элементарных актов все химические реакции делят на:
Мономолекулярные реакции – реакции, в которых элементарным актом является химическое превращение одной молекулы. Например,
I2→2I-.
Бимолекулярные реакции – реакции, в которых элементарным актом является столкновение двух молекул. Например,
H++Cl2 →HCl +Cl-.
Тримолекулярные реакции - реакции, в которых элементарный акт осуществляется посредством одновременного взаимодействия трех молекул:
2NO+H2→N2O+H2O,
Экспериментально доказано, что столкновение более 3х молекул практически невозможно. Когда в уравнении химической реакции много стехиометрических коэффициентов, то реакция носит сложный характер, например:
2KMnO4+16HCl=2MnCl2 +2KCl+8H2O.
Кинетика оперирует основным понятием о скорости реакции:
Скорость химической реакции – количество вещества, прореагировавшего в единице объема за единицу времени.