As reações químicas estão acontecendo o tempo todo. Lá fora, as reações químicas são alimentar carros enquanto viajam pela estrada. No interior, as reações químicas estão virando alimento cru para jantar. As reações químicas são o que mantém todos os organismos vivos e em execução. Duas propriedades destas reações, sua cinética e equilíbrio, determinar de uma forma muito real o que acontece no mundo. Ensembles
Um conjunto é qualquer grupo de partículas idênticas.
Um conceito fundamental em qualquer reacção química é o de "conjuntos", ou grupos. Esta ideia representa o facto de os jogadores fundamentais numa reacção - átomos e moléculas - são demasiado pequenas para serem vistas, e nenhuma reacção visível será composta por um grande número deles. Qualquer resultado observável de uma reação química será o resultado da média do que acontece com esse grupo grande, ou conjunto, de partículas. Não há nada de misterioso sobre o conceito de "conjunto", e inúmeros exemplos análogos existentes em escalas mais familiares. Um saco de pipoca de microondas é um bom exemplo de um conjunto, ou uma sala cheia de pessoas.
Kinetics
A energia de ativação de uma reação determina sua cinética.
O "cinética" de uma reação química refere-se à rapidez com que ocorre. Soltando um antiácido na água produz uma reação "rápido" que pode ser observado pelo fizzing e bolhas, enquanto a transformação de metal em ferrugem é uma reação "lenta" que normalmente leva muito tempo para assistir. Mas, novamente, uma reacção química não é uma entidade única, mas é constituído por o comportamento de um conjunto de partículas. A taxa de reação é determinada por quanto tempo leva, em média, para as partículas se submeter a mudança que define essa reação particular. A cinética da reacção é sempre determinado pelo seu "energia de activação", a energia necessária para um átomo ou molécula para alterar a partir do seu estado inicial para o estado final. A energia de ativação pode ser visualizado como uma colina:. Maior a colina, o que levará mais tempo (em média, claro) para os reagentes para escalá-lo e rolar para o outro lado

Cinética: pipoca Analogia
não
todas as partículas de reagir a um conjunto de uma só vez.
analogia A pipoca é útil aqui. Quando a bolsa é colocada sob "condições de reação" (isto é, o microondas é ligado), leva alguns minutos para que nada aconteça. Em seguida, alguns kernels pop, em seguida, um pouco mais. Após cerca de dois minutos, o popping está acontecendo muito rápido para contar o pops individual. Em seguida, ele fica mais lento, mas há sempre alguns kernels que não fazem pop até o fim. Você poderia dizer que a taxa média da reação de pipoca é de cerca de dois minutos, mas leva mais tempo para a reação de "ir até o final." Esta é exatamente a mesma coisa que está acontecendo com o antiácido eo metal enferrujado. O tempo necessário para que um átomo de metal média à ferrugem é muito mais longo do que o tempo para um antiácido de partícula média de recorrer a gás, devido à energia de activação é maior. Ao mesmo tempo, alguns átomos do metal individuais podem enferrujar mais rapidamente do que algum indivíduo antiácido partículas fizz.
Equilibrium
Equilibrium é determinada pelo estado que tem a energia mais baixa.
Equilibrium refere-se ao estado final preferencial de uma reação química. Para cada reacção, a reacção inversa é igualmente possível. Ferrugem pode voltar atrás em metal brilhante - existe a reação, ele simplesmente não é muito provável. Dos muitos milhões de partículas de ferrugem na superfície de um muro, talvez um vai de-oxidar a voltar em metal. Isso não é o suficiente para notar, e em qualquer caso, a reação "forward" será relativamente transformá-lo rapidamente de volta para a ferrugem. Se a energia de ativação é uma colina, o equilíbrio é determinado por qual lado da colina tem um vale profundo, ou de energia mais baixo. Em alguns casos, como o da cerca enferrujada ea pipoca, o vale é muito mais profundo do outro lado, e virando-se para olhar para o outro lado da colina (que é a energia de ativação para a reação inversa), é muito maior do que era o outro lado. Neste caso, a reacção essencialmente "fica completa" e os átomos tendem a atravessar a colina activação e permanecer no vale profundo. Em outros casos, os vales são de igual profundidade eo equilíbrio que é atingido envolve átomos em ambos os lados da reação
Equilibrium:. Analogia Quarto
o início eo fim estados a reacção pode ser considerada como "quartos".
analogia A pipoca é menos útil para a demonstração de equilíbrio, como a pipoca não costuma un-pop. Em vez disso, imagine uma sala com vinte pessoas. A temperatura é gradualmente aumentada até que seja desconfortavelmente quente. Em momentos diferentes, as pessoas vão se levantar e ir para a sala seguinte - mas a próxima sala é desconfortavelmente frio. Em várias ocasiões, algumas pessoas vão deixar o segundo quarto e voltar para o primeiro. (Por causa do exemplo, as pessoas limitam-se a apenas esses dois quartos.) Eventualmente, o grupo de pessoas que irão chegar a um estado de equilíbrio com talvez dez pessoas em cada quarto a qualquer momento. Às vezes, as pessoas vão se levantar e mudar de quarto, mas a mudança de câmara fria para a sala quente não é necessariamente mais ou menos favorável do que a "reação inversa" da sala quente para o frio. Um bom exemplo de uma reacção que vem para o equilíbrio é a evaporação de água a partir de um corpo de água para o ar. Se o ar é inicialmente "seca", a reação direta é muito favorável e muita água vai evaporar. Eventualmente, no entanto, assumindo que o movimento de ar mínimo, o ar vai ficar mais húmido e que será menos favorável para a água evaporar-se para isso. De facto, alguma água irá voltar para o estado líquido e retornar para o corpo de água. O equilíbrio é atingido quando um número igual de moléculas de água são evaporação e condensação em qualquer ponto no tempo.
Equilibrium em processos biológicos
vida existe longe do equilíbrio.
É interessante notar muitas reacções biológicas são mantidos de atingir o equilíbrio por meio de processos complexos no corpo. Este estado fora de equilíbrio permite que a energia química para ser aproveitada para o uso de um coração batendo, o funcionamento dos rins e disparando neurônios. No caso de um organismo vivo, atingindo o equilíbrio é em muitos aspectos equivalente à morte.

Energia cinética e termodinâmica estudar a energia de diferentes estados. As reações químicas
têm taxas de características e estados de equilíbrio. As razões por que - por exemplo, a razão pela qual a energia de activação para a oxidação é mais elevada do que a da reacção de antiácido, ou porque a diferença de energia entre o início e estados finais da reacção é um pequeno e um outro grande - são complexos e variam de reação à reação, mas eles sempre dependem dos custos energéticos e benefícios associados com mudanças na estrutura e ambiente das partículas. Os campos de cinética e termodinâmica explorar estas questões em profundidade.