Chemical Kinetics of Homogeneous Systems

سینتیک شیمیایی با هدف توضیح عوامل حاکم بر تغییر با زمان سیستم های شیمیایی است. نتایج فرد را قادر می‌سازد تا شرایط فنی-اقتصادی بهینه (مانند انتخاب فرآیندهای دسته‌ای یا پیوسته، غلظت، دما و فشار، استفاده از کاتالیزور) را برای تهیه محصولات تعریف کند، به طوری که سینتیک کاملاً محدود شود. با بسیاری از فرآیندهای صنایع شیمیایی (تولید، انفجار، احتراق، رانش در هوا و فضا). در سطحی دیگر، مطالعات جنبشی برای درک مکانیسم‌های واکنش ضروری هستند، که به دانش دقیق از واسطه‌های شیمیایی مختلف (احتمالاً بسیار گذرا) یک واکنش شیمیایی اشاره دارد. اما در عمل به ندرت می توان با مقادیر میکروسکوپی معرف کار کرد و به استثنای پرتوهای مولکولی متقاطع، همه روش ها فقط نتایج آماری مربوط به تعداد زیادی از مولکول ها را ارائه می دهند. به دلیل این محدودیت، همیشه امکان ایجاد مکانیسم واکنش قطعی وجود نداشته است، حتی برای واکنش هایی که ظاهراً ساده هستند. تلاش‌های زیادی برای محاسبه ثابت‌های سرعت از روی خواص فیزیکی مولکول‌های شرکت‌کننده انجام شده است. اما وارد کردن عامل "زمان" در محاسبات توزیع انرژی فرآیندهای شیمیایی این امر را بسیار دشوار می کند، به طوری که روشن شدن مکانیسم ها هنوز تقریباً به طور کامل به مطالعات تجربی بستگی دارد. با این حال، تئوری های متعددی ارائه شده است که با ارائه تصویری بیشتر و دقیق تر از فرآیند واکنش، بسیار مثمر ثمر بوده و در طراحی آزمایش ها ضروری شده اند.

Chemical kinetics aims to explain the factors governing the change with time of chemical systems. The results enable one to define optimum technico-economic condi­ tions (such as the choice of batch or continuous processes; of concentration, temperature, and pressure; of whether to use a catalyst) for the preparation of products, so that kinetics is intimately bound up with many processes of chemical industry (production, explosions, combustion, propulsion in air and in space). On another level, kinetic studies are indispensable for understanding reaction mechanisms, which implies a de­ tailed knowledge of the different chemical intermediates (possibly very transitory) of a chemical reaction. But in practice it is rarely possible to work with microscopic quantities of reagents and, with the exception of crossed molecular beams, all methods give only statistical results concerning a large number of molecules. Because of this restriction, it has not always been possible to establish conclusively a reaction mechanism, even for reactions ap­ parently simple. Numerous attempts have been made to calculate rate constants from the physical properties of the participating molecules; but the introduction of the 'time' factor into calculations of the distribution of energies of chemical processes makes this very difficult, so that the elucidation of mechanisms still depends almost entirely on experi­ mental studies. However, several theories have been elab­ orated which, in giving a more and more precise picture of the reaction process, have proved very fruitful, and have become indispensable in designing experiments.