Cinetica chimica è lo studio della velocità di reazione in esperimenti chimici. Secondo il Dr. David Blauch al Davidson College, il tasso di progresso durante una reazione chimica è utile per determinare il meccanismo specifico che guida la reazione. Tassi di reazione chimica sono disciplinati dal relativo ordine..--non ci sono reazioni di ordine zero, nonché reazioni di primo e secondo ordine. Reazioni di primo ordine sono le più comuni nella chimica di base, e il Dr. Fred Senese alla Frostburg University dice che calcolare il tempo di dimezzamento delle reazioni di primo ordine indica la concentrazione iniziale dei reagenti e il loro tasso di consumo. Dr. Jeffrey Mack alla California State University - Sacramento indica che la reazione tariffe abitualmente sono espressi in termini di cambiamento di concentrazione totale di un componente di reazione al secondo.
Metodo 1: Misura la velocità di reazione con un Timer
Di gran lunga il mezzo più semplice per determinare il tasso di reazione generale di una reazione chimica è quello di combinare reagenti di concentrazione nota che quando ha reagito insieme interamente consumati e produrre una concentrazione nota dei reagenti. È importante che vi sia un cambiamento visivo libero nel recipiente di reazione per indicare che la reazione è andato a compimento. Un cronometro o altro timer deve essere avviato quando i reagenti sono combinati in un recipiente di reazione e fermati quando la reazione è andato a compimento. La concentrazione del prodotto presente alla fine della reazione dovrebbe essere diviso per il tempo in secondi che necessario per completare la reazione, che sarà uguale al tasso di reazione.
Temporizzazione tassi di reazione mediante un indicatore aggiunto
Per reagenti che non forniscono un indicatore evidente di quando sono andati a completamento o che reagiscono insieme così rapidamente che non è possibile ottenere una misurazione accurata tempo manuale, un indicatore o precursore può aggiungersi per aiutare nella temporizzazione. I mezzi di determinazione del tasso di reazione sono le stesse di prima, ma un indicatore è posto in acqua deionizzata a fianco di un precursore chimico prima dell'aggiunta di ogni reagente nella soluzione. Il precursore reagirà con un reagente prima di tale reagente reagendo con il partner di reazione primaria. La reazione deve essere a tempo fino a quando l'indicatore mostra che la reazione è andato a completamento, in genere, attraverso un cambiamento di colore chiaro. Se è nota la data per la reazione di consumo precursore di prendere posto, questa volta può essere sottratto il tempo complessivo di esperimento per determinare il tempo di reazione primaria.
Metodo 2: Determinazione di Half-Life per reazioni di primo ordine
Particolarmente utile per le reazioni che prendere un tempo molto lungo o non andare a completamento, il metodo di Half-Life consente per una determinazione del punto di quando è stata consumata metà della concentrazione di reagente limitante. Questi dati possono essere ottenuti durante una titolazione acido-base computer-assistita utilizzando un misuratore di pH automatizzato. L'emivita è quindi utilizzato nell'equazione di reazione di primo ordine: (ln((A0(1/2))/A0)) = - kt(1/2), che significa che il logaritmo naturale (ln) della mezza concentrazione iniziale diviso per il valore della concentrazione iniziale è uguale all'inverso della costante tasso moltiplicato per il tempo di dimezzamento.
Determinazioni di Half-Life e chimica nucleare
Half-Life è comunemente usato in chimica nucleare per descrivere il punto in cui la metà della massa di una sostanza radioattiva è definitivamente decaduto. In effetti, materiali radioattivi obbediscono alla legge di tasso di reazione di primo ordine, e questo è come viene determinato il tempo che ci vorrà per un contaminante radioattivo non è più una minaccia alla vita. Inoltre, questo metodo viene utilizzato nella datazione al carbonio – 14 per determinare l'età dei manufatti scoperti progetti archeologici ed isotopi di potassio incontri, che lavora per determinare l'età delle rocce dell'ordine di diversi miliardi di anni.