reaktsioonikiirusi

Reaktsioonikiirus ehk kiirus kirjeldab, kui kiiresti reaktsioon toimib ja kontsentratsioonid muutuvad ajas. Tavaliselt mõõdetakse kiirust kontsentratsioonimuutuste kaudu: v = -d[A]/dt = d[P]/dt, kus A on üks reaktsiooni komponentidest ja P on toode. Reaktsioonikiirus sõltub mehhanismist ning võib kehtida erinevates faasides ja tingimustes.

Kiirusvõrrand ( rate law ) kirjeldab, kuidas kiirus sõltub komponentide kontsentratsioonidest. Üldises vormis on ehk v = k[A]^m[B]^n..., kus k on kiiruskonstant, ning m ja n on reaktsiooni orderid vastavalt A ja B suhtes. Reaktsioon võib olla zero-, first- või second-order ja sageli mittelihtsaks. Kiirusvõrrand ei pruugi järgida aine stoikiomeetriat; tellitud orderid tuleb tuletada eksperimentidega.

Temperatuur ja energia on kiirust tugevad mõjutajad. Kiiruskonstant k suur eb kord tõusab temperatuuri tõusuga; Arrheniuse seaduse kohaselt k = A exp(-Ea/RT), kus Ea on aktiveerimisenergia ja R on universaalne gaasi konstant. Seadus näitab, miks väikesed temperatuurimuutused võivad suurt mõju omada kiirusele. Lisaks mõjutavad kiirust kontsentratsioonid, rõhk (gas-reaktsioonide korral), pindala, lahusti omadused ja katalüsaatorid.

Mõõtmine ja analüüs hõlmavad esialgse kiiruse meetodit ning diferentiaalset või integreeritud kiirusvõrrandite kasutamist kontsentratsioonimuutuste jälgimisel ajas. Kiiruse iseloomustuseks võib kasutada ka poolväli aega (poolaeg). Reaktsioonikiiruste mõistmine on oluline keemias, bioloogias ja tööstuses, kus see suunab reaktsioonide seadet, optimeerimist ja keskkonnariskide hindamist.