Viteza de reacţie

Reacţiile chimice se desfăşoară în timp, astfel că sunt caracterizate de viteza de reacţie. Mărimea care variaza în timp este concentraţia: atât concentraţia reactanţilor, cât şi concentraţia produşilor.

Cinetica chimică este domeniul chimiei care se ocupă cu studiul desfăşurării în timp a reacţiilor chimice, mai pe scurt, cu studiul vitezelor de reacţie.

Viteza medie de reacţie reprezintă variaţia concentraţiei unui reactant sau a unui produs în unitatea de timp. Matematic, viteza medie de reacţie într-un interval de timp Δt este definită prin raportul:

Unitatea de măsură pentru viteza de reacţie este mol pe litru (concentraţia molară) totul supra unitatea de timp, de obicei secunda: mol x L^-1 x s^-1.

Viteza medie de reacţie poate fi exprimată fie în funcţie de concentraţia unui reactant, fie în funcţie de concentraţia unui produs:

Atunci când viteza medie de reacţie se exprimă în funcţie de concentraţia produsului, aceasta va avea valoarea pozitivă, mai mare decât zero. Deci concentraţia produsului creşte în timp.

Atunci când viteza medie de reacţie se exprimă în funcţie de concentraţia reactantului, aceasta va avea o valoare negativă, mai mică decât zero. Deci concentraţia reactantului scade în timp. Însă pentru ca valoarea vitezei de reacţie să fie întotdeauna pozitivă, viteza medie în funcţie de concentraţia reactantului este calculată în acest fel: se adaugă un minus în faţa variaţiei de concentraţie, la formula de calcul.

Pentru o reacţie chimică de tipul:

aA + bB  cC + dD

            avem 4 viteze de reacţie care descriu aceeaşi reacţie: 

            Există o relaţie matematică între aceste viteze medii de reacţie, şi anume:

În funcţie de viteza de reacţie, reacţiile chimice se clasifică în:

1. Reacţii rapide: acestea sunt reacţiile care au un timp de reacţie foarte scurt, de câteva secunde. Viteza acestor reacţii este determinată mai degrabă de viteza cu care reactanţii difuzează până când vin în contact, după care reacţionează imediat. Exemple: reacţiile dintre ioni, reacţiile dintre acizi şi baze, sau reacţiile de combustie ale unor hidrocarburi care pot decurge chiar şi cu explozie.
2. Reacţii cu viteză moderată: acestea sunt reacţii care au un timp de reacţie relativ scurt, de câteva minute.
3. Reacţii lente: acestea sunt reacţii care au un timp de reacţie mai lung, de câteva ore, sau chiar câteva zile. De obicei, reacţii lente sunt reacţiile în care se desfac sau se formează legături covalente.  Exemple: ruginirea fierului, reacţia de carbonizare a plantelor şi animalelor (durează între câteva milioane şi câteva sute de milioane de ani).