Cinetica chimică este studiul reacțiilor chimice și al modului în care acestea se schimbă în funcție de condiții diferite. Determinarea primară a efectelor unei reacții chimice este în mare parte în afara compoziției reale a substanței. Cinetica chimică studiază aceste condiții pentru a determina cum și de ce are loc o reacție așa cum se întâmplă. Utilizarea aplicată principală pentru știință este crearea de reacții eficiente, nedistructive și neotrăvitoare pentru utilizare în producție, prelucrarea materialelor și industriile farmaceutice. Chiar și așa, majoritatea acestui domeniu este știință și cercetare pură.
Metodele de bază și răspunsurile în timpul unei reacții chimice sunt determinate de substanța chimică în sine. Indiferent de condițiile prezente, unele materiale nu vor reacționa cu alte substanțe chimice sau cu factorii de mediu. Aceasta formează linia de bază utilizată de cinetica chimică. Odată ce o reacție este înțeleasă într-un mediu controlat, modificările reacției pot fi atribuite direct schimbărilor în condițiile experimentului.
În afară de ceea ce este de fapt substanța inițială, starea și concentrația substanței vor juca un factor important în cinetica chimică. Acești doi factori sunt direct legați de starea materialului inițial, mai degrabă decât de mediu. Starea materialului se referă la faptul că este solid, lichid sau gazos. Concentrația este cantitatea de reactant în comparație cu o altă substanță sau volum. Aceasta poate fi exprimată ca „părți per 1,000 de substanță chimică X” sau ca procent din spațiul utilizat în zona experimentală.
Concentrația materialului este de mare importanță pentru cinetica chimică din două motive. În primul rând, cu cât cantitatea de reactanți este mai mare, cu atât reacția va avea loc mai rapid. Aceasta a fost una dintre primele descoperiri majore în acest domeniu și este adesea considerat punctul de naștere al disciplinei. Al doilea efect major este în ceea ce privește interacțiunea chimică. Dacă concentrația a doi reactanți este foarte scăzută într-o a treia substanță nereactivă, atunci va dura o perioadă semnificativă de timp pentru ca cei doi reactanți să se întâlnească efectiv.
Pe lângă proprietățile fizice ale materialului, mediul este, de asemenea, o mare parte a cineticii chimice. Factorii de mediu se reduc în general la temperatură și presiune. Pe măsură ce temperatura crește, reactanții absorb energia termică și se mișcă mai repede. Acest lucru le permite să interacționeze între ele mai frecvent, ceea ce accelerează reacția. De asemenea, presiunea mai mare face ca mai multă acțiune să aibă loc într-un spațiu mai mic, crescând probabilitatea ca reactanții să se întâlnească unul pe altul.
Ultima parte majoră a cineticii chimice este utilizarea catalizatorilor. Aceste substanțe chimice „terțe” schimbă modul în care are loc reacția fără a modifica rezultatul final al reacției. Un catalizator va interacționa cu unul sau mai mulți reactanți și va schimba modul în care aceștia se comportă. Acest lucru înseamnă de obicei că cresc în energie, se mișcă mai repede, interacționează mai mult și măresc viteza generală de reacție. Pentru a fi un catalizator și nu un reactant, materialul de catalizare trebuie să rămână neschimbat în timpul reacției.