Reaktiivisuuden

Reaktiivisuuden käsite kuvaa sitä, kuinka helposti aine reagoi toisten aineiden kanssa tai kuinka voimakkaasti se osallistuu vuorovaikutuksiin. Kemiallisessa mielessä reaktiivisuus tarkoittaa valmiutta käydä kemiallinen reaktio, ja siihen vaikuttavat sekä elektronirakenne että ympäristötekijät. Yleisesti ottaen suurempi reaktiivisuus ilmenee nopeampina reaktioina ja pienempänä erillisen energian tarvetta.

Keskeisiä tekijöitä, jotka vaikuttavat reaktiivisuuteen, ovat elektroninen rakenne, sidosten luonne sekä substituenttien elektroniset ja steriiset vaikutukset. Ulkoiset tekijät, kuten lämpötila, liuotin ja katalyytit, voivat merkittävästi muuttaa reaktiivisuuden ilmenemistä. Esimerkiksi katalyytit laskevat aktivaatioenergiaa ja muuttavat reaktioidenkin reitit, jolloin reaktiivisuus tehostuu. Toiminnalliset ryhmät voivat sekä lisätä että vähentää toisen kemiallisen reaktion todennäköisyyttä riippuen niiden sähköisestä vaikutuksesta.

Mittaukset ja teoria reaktiivisuuden yhteydessä liittyvät kemiallisen reaktionkin aikana tapahtuvaan kinetiikkaan ja termodynamiikkaan. Reaktioissa mitataan nopeus, nopeusvakio (k), sekä aktivaatioenergia (Ea) Arrheniuksen laista. Termodynaamisesti reaktiivisuus liittyy myös Gibbsin vapaakirjalle ΔG:iin, joka kertoo reaktion spontaanisuudesta. Käytännössä reaktiivisuus vaikuttaa suurimman osan kemiallisesta suunnittelusta, kuten synteistä, materiaalien käsittelystä ja turvallisuusanalyyseistä.

Reaktiivisuuden käsite ulottuu kemian lisäksi material- ja fysikaalisissa konteksteissa, joissa järjestelmien vastetta ulkoisille ärsykkeille arvioidaan. Se on keskeinen tekijä sekä ennakoinnissa että hallinnassa eri sovelluksissa.