La cinética química es el estudio de las reacciones químicas y cómo cambian según las diferentes condiciones. La determinación principal de los efectos de una reacción química se encuentra principalmente fuera de la composición real de la sustancia. La cinética química estudia estas condiciones para determinar cómo y por qué ocurre una reacción como ocurre. El uso aplicado principal de la ciencia es la creación de reacciones eficientes, no destructivas y no envenenadas para su uso en la fabricación, el procesamiento de materiales y las industrias farmacéuticas. Aun así, la mayor parte de este campo es pura ciencia e investigación.
Los métodos básicos y las respuestas durante una reacción química están determinados por el propio producto químico. Independientemente de las condiciones presentes, algunos materiales no reaccionarán con otros productos químicos o con factores ambientales. Esto forma la línea de base utilizada por la cinética química. Una vez que se entiende una reacción en un entorno controlado, los cambios en la reacción se pueden atribuir directamente a los cambios en las condiciones del experimento.
Aparte de cuál es realmente la sustancia inicial, el estado y la concentración de la sustancia jugarán un factor importante en la cinética química. Estos dos factores están directamente relacionados con la condición del material inicial, más que con el medio ambiente. El estado del material se refiere a si es sólido, líquido o gaseoso. La concentración es la cantidad de reactivo en comparación con otra sustancia o volumen. Esto puede expresarse como ‘partes por 1,000 de producto químico X’ o como porcentaje del espacio utilizado en el área experimental.
La concentración de material es de gran importancia para la cinética química por dos razones. Primero, cuanto mayor sea la cantidad de reactivos, más rápido ocurrirá la reacción. Este fue uno de los primeros avances importantes en este campo y, a menudo, se considera el punto de nacimiento de la disciplina. El segundo efecto importante está relacionado con la interacción química. Si la concentración de dos reactivos es muy baja dentro de una tercera sustancia no reactiva, entonces tomará una cantidad considerable de tiempo para que los dos reactivos se encuentren realmente entre sí.
Además de las propiedades físicas del material, el medio ambiente también es una gran parte de la cinética química. Los factores ambientales generalmente se reducen a la temperatura y la presión. A medida que aumenta la temperatura, los reactivos absorben energía térmica y se mueven más rápido. Esto les permite interactuar entre sí con más frecuencia, lo que acelera la reacción. Asimismo, una presión más alta hace que suceda más acción en un espacio más pequeño, aumentando la probabilidad de que los reactivos se encuentren entre sí.
La última parte importante de la cinética química es el uso de catalizadores. Estos productos químicos de ‘terceros’ cambian la forma en que ocurre la reacción sin cambiar el resultado final de la reacción. Un catalizador interactuará con uno o más reactivos y cambiará la forma en que se comportan. Por lo general, esto significa que aumentan de energía, se mueven más rápido, interactúan más y aumentan la velocidad de reacción general. Para ser un catalizador y no un reactivo, el material catalizador debe permanecer inalterado durante la reacción.