La vitesse de réaction est la vitesse à laquelle les réactifs sont convertis en produits dans une réaction chimique. C’est un sujet important en chimie, car il peut offrir de nombreuses informations importantes sur la nature de diverses substances. Cette mesure est également importante dans les industries qui doivent produire certains produits chimiques à grande échelle, car les réactions qui produisent ces produits chimiques doivent progresser à un rythme suffisamment élevé. Certaines réactions peuvent se produire presque instantanément tandis que d’autres peuvent prendre des heures, des jours, voire des années pour progresser jusqu’à leur achèvement. Dans les universitaires, les taux de réaction sont un sous-ensemble du sujet de la cinétique chimique, qui est inclus sous le titre de chimie physique.
Il existe de nombreux facteurs différents qui peuvent affecter la vitesse d’une réaction donnée, la nature des réactifs n’en étant qu’un. La température, par exemple, est importante, car des températures plus élevées entraînent généralement une progression plus rapide des réactions en fournissant plus d’énergie au système chimique. La concentration des réactifs est également un facteur déterminant important pour la vitesse de réaction. Des concentrations plus élevées de réactifs provoquent des collisions plus fréquentes des réactifs, augmentant ainsi la vitesse à laquelle ils réagissent les uns avec les autres.
L’un des facteurs les plus importants dans la détermination de la vitesse de réaction, en particulier dans les systèmes biologiques, est la présence d’un catalyseur. Les catalyseurs sont des molécules qui augmentent la vitesse sans être consommées par la réaction. Ils le font en abaissant l’énergie d’activation qu’une réaction doit surmonter pour progresser. Une certaine quantité d’énergie est nécessaire avant qu’une réaction puisse progresser jusqu’à son achèvement, et les catalyseurs diminuent cette quantité d’énergie. Les enzymes sont des protéines biologiques qui sont absolument essentielles à la plupart de la vie, car de nombreuses réactions chimiques importantes qui se produisent chez les animaux progresseraient beaucoup trop lentement sans elles.
De nombreuses méthodes mathématiques ont été développées pour prédire et modéliser la vitesse d’une réaction chimique. Ces calculs sont généralement basés sur la concentration des différents réactifs, la présence et la nature précise d’un catalyseur, et la température, bien que d’autres facteurs puissent également être pris en compte. Certaines données expérimentales sont généralement nécessaires pour déterminer avec précision une équation qui peut être utilisée pour prédire le taux à tout moment. De manière générale, la cinétique chimique, la vitesse de réaction et les mathématiques qui leur sont associées sont enseignées en chimie au lycée et au collège.