سینتیک شیمیایی

{chemical kinetics, reaction kinetics} [شیمی] شاخه ای از شیمی فیزیک که به مطالعۀ سازوکار و سرعت واکنش های شیمیایی می پردازد

سینتیک شیمیایی ( به فرانسوی: Cinétique chimique ) شاخه ای از علم است که به مطالعهٔ سرعت فرایندهای شیمیایی و عوامل مؤثر بر آن ها می پردازد.
سینتیک شیمیایی، که به عنوان سینتیک واکنش نیز شناخته شده است، مطالعه بر روی سرعت فرایندهای شیمیایی است.
سینتیک شیمیایی تحقیقات و بررسی هایی است که شرایط آزمایشگاهی گوناگون را بر سرعت یک واکنش شیمیایی توضیح می دهد. چراکه شرایط مختلف آزمایشگاهی از جمله دما، رطوبت و … می تواند بر مکانیزم واکنش و حالت گذار آن اثر بگذارد. همچنین سینتیک شیمیایی ساخت مدلی ریاضی از واکنش است که می توان به وسیلهٔ آن، ویژگی های یک واکنش شیمیایی را توضیح داد.
در سال ۱۸۶۴، پیتر واج ( Peter Waage ) و کیتو گلدبرگ ( Cato Guldberg ) با تدوین قانون کنش جرم، که بیانگر تناسب مقدار مواد در یک واکنش با سرعت یک واکنش شیمیایی است.
در سال ۱۸۸۴، یاکوبوس هنریکوس وانت هوف ( Van't Hoff ) دینامیک شیمیایی را مورد مطالعه قرار داد و نتایج آن را تحت عنوان "Études de dynamique chimique" منتشر کرد. وی در سال ۱۹۰۱ اولین جایزهٔ نوبل شیمی را برای «کشف قوانین دینامیک شیمیایی و فشار اسمزی در محلول ها» دریافت کرد.
پس از وانت هوف، سینتیک شیمیایی با تعیین آزمایشی که از آن قوانین سرعت و ثابت سرعت بدست می آید، سر و کار دارد. قوانین سادهٔ سرعت برای واکنش مرتبه صفر ( که در آن سرعت واکنش از غلظت مستقل است )، واکنش های مرتبه اول و واکنش مرتبه دوم گرفته شده است. در واکنش های مرتبه اول متوالی می توان با تقریب حالت پایدار، قانون سرعت را ساده کرد. انرژی فعالسازی برای واکنش تجربی با استفاده از معادلهٔ آرنیوس تعیین می شود. عوامل اصلی سرعت واکنش عبارتند از:
• ماهیت واکنش دهنده ها
• حالت فیزیکی واکنش دهنده
• غلظت واکنش دهنده ها
• درجه حرارتی که واکنش در آن رخ می دهد.
• کاتالیزور
گروبن ( Groban ) و یابلونسکی ( Yablonsky ) پیشنهاد دادند که دینامیک شیمیایی را به سه دوره تقسیم شود.
• اولی تحقیقات وانت هوف در زمینهٔ قوانین کلی واکنش های شیمیایی مربوط سینتیک به ترمودینامیک
• دومی که به نام Semenov - Hinshelwood شناخته شده است، بر مکانیسم های واکنش، به ویژه برای واکنش های زنجیره ای تأکید دارد.
• و سومی مربوط است به Aris و توصیف دقیق ریاضی شبکه های واکنش های شیمیایی
سرعت واکنش بسته به موادی که در حال واکنش هستند متفاوت است. واکنش های اسید/باز، تشکیل نمک ها و تبادل یونی معمولاً واکنش های سریعی هستند. هنگامی که تشکیل نیروی بین مولکولی بین مولکول ها انجام می شود و زمانی که مولکول های بزرگ تشکیل می شوند، واکنش ها کندتر می شوند. ماهیت و استحکام پیوندها در مولکول های واکنش دهنده به میزان زیادی بر سرعت تبدیل آنها به محصولات تأثیر می گذارد.

شاخه‌ای از شیمی‌فیزیک که به مطالعۀ سازوکار و سرعت واکنش‌های شیمیایی می‌پردازد.

💡 ایلیا مویزف (روسی: Илья Иосифович Моисеев؛ زادهٔ ۲۹ مارس ۱۹۲۹ – درگذشته ۱۱ اکتبر ۲۰۲۰) دانشمند در زمینه سینتیک شیمیایی اهل اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی بود.

💡 بوریس پاولویچ بلوسوف (روسی: Бори́с Па́влович Белоу́сов؛ زاده ۱۹ فوریهٔ ۱۸۹۳ درگذشته ۱۲ ژوئن ۱۹۷۰) یک دانشمند فیزیک‌دان و زیست‌شیمی‌دان اهل روسیه بود. آزمایش معروف او واکنش بلوسوف-ژابوتینسکی می‌باشد که آغازگر سینتیک شیمیایی غیرخطی بود.

💡 دوده در سال‌های گذشته به دلیل نگرانی در مورد بهداشت و محیط زیست بیشتر مورد توجه قرار گرفته‌است. تشکیل دوده یک فرایند پیچیده‌است که شامل سینتیک شیمیایی، در دمای بالا، صدها مولکول و رادیکال‌های آنها، واکنش‌های ناهمگن روی سطح ذرات و دینامیک ذرات است.

💡 یکی دیگر از یافته‌های کلیدی شیمی این بود که زمانی که یک واکنش شیمیایی مشخص رخ می‌دهد، مقدار انرژی که بدست می‌آید یا از دست می‌رود همواره یکسان است. این امر ما را به مفاهیم مهمی مانند تعادل، ترمودینامیک و سینتیک شیمیایی می‌رساند.

💡 در سینتیک شیمیایی، سازوکار لیندمان[الف] (سازوکار لیندمان-کریستیانسن[ب] یا سازوکار لیندمان-هینشلوود[پ] نیز نامیده می‌شود) یک سازوکار شماتیک برای واکنش‌های تک‌مولکولی است. فردریک لیندمان و جی.ای. کریستیانسن این مفهوم را تقریباً همزمان در سال ۱۹۲۱ پیشنهاد کردند

💡 به عنوان مثال، یک شبکه سلولی را می‌توان با استفاده از روش‌هایی هم‌چون سینتیک شیمیایی و نظریه کنترل، مدل‌سازی کرد. با توجه به تعداد زیاد پارامترها و محدودیت‌ها در شبکه‌های سلولی، معمولاً از تکنیک‌های عددی و محاسباتی استفاده می‌شود. (به عنوان مثال تجزیه و تحلیل تعادل شار)