Химическая кинетика – раздел физической химии, изучающий скорости протекания химических реакций, их механизм и факторы, влияющие на скорость реакций. Скорость химической реакции определяется изменением количества одного из реагентов или продуктов реакции в единицу времени в единице реакционного пространства. Отсюда скорость реакции
где – изменение количества вещества
, моль, за промежуток времени реакции
, с-1;
– объем системы, л.
Учитывая, что молярная концентрация вещества
то изменение молярной концентрации
и ,соответственно, получаем среднюю скорость реакции за промежуток времени :
где знак (+) относится к изменению концентрации продуктов реакции, знак (-) – к изменению концентрации реагентов.
В уравнении химической реакции:
,
– реагенты – вещества, вступающие в реакцию;
,
– продукты – вещества, образующиеся в результате реакции;
,
,
,
– стехиометрические коэффициенты, показывающие, какое количество соответствующего вещества участвует в реакции.
В ходе реакции концентрации веществ все время меняются, поэтому в химической кинетике рассматривают истинную, или мгновенную скорость реакции (в данный момент времени) и выражают ее первой производной концентрации вещества по времени:
Скорость химической реакции зависит от многих факторов: от природы реагирующих веществ, концентрации, температуры, присутствия катализаторов, давления (в реакциях с участием газов).
Под природой реагирующих веществ понимают реакционную способность этих веществ, которая, так же как физические и химические свойства веществ, зависит от их состава, строения и внутримолекулярных связей.