Las reacciones químicas están ocurriendo todo el tiempo. En el exterior, las reacciones químicas están impulsando los coches a medida que viajan por el camino. En el interior, las reacciones químicas se están convirtiendo los alimentos crudos en la cena. Las reacciones químicas son los que mantienen todos los organismos vivos y en funcionamiento. Dos propiedades de estas reacciones, su cinética y equilibrio, determinar de una manera muy real de lo que sucede en el mundo. Conjuntos
Un conjunto es un grupo de partículas idénticas.
Un concepto fundamental en cualquier reacción química es la de "conjuntos", o grupos. Esta idea explica el hecho de que los jugadores fundamentales en una reacción - átomos y moléculas - son demasiado pequeños para ser vistos, y cualquier reacción notable se componen de un gran número de ellos. Cualquier resultado observable de una reacción química será el resultado de la media de lo que sucede a ese grupo grande, o conjunto, de las partículas. No hay nada misterioso en el concepto de "ensemble", y existen innumerables ejemplos análogos en escalas más familiares. Una bolsa de palomitas de maíz de microondas es un buen ejemplo de un conjunto, o una habitación llena de gente.
Kinetics Unidos La energía de activación de una reacción determina su cinética.
El "cinética" de una reacción química se refiere a la rapidez con que se produce. Dejar caer un antiácido en el agua produce una reacción "rápida" que se puede observar por la efervescencia y las burbujas, mientras que la transformación de metal en corrosión es una reacción "lenta" que por lo general tarda mucho para ver. Pero, de nuevo, una reacción química no es una sola entidad, pero está formado por el comportamiento de un conjunto de partículas. La velocidad de reacción se determina por el tiempo que se necesita, en promedio, para las partículas con el cambio que define esa reacción particular. La cinética de una reacción siempre están determinados por su "energía de activación," la energía necesaria para un átomo o molécula para cambiar desde su estado inicial a su estado final. La energía de activación se puede visualizar como una colina:. Mayor será la colina, más tiempo tomará (en promedio, por supuesto) para los reactivos para subir y bajar la otra cara

Cinética: Analogía Popcorn todos los
no de las partículas en un conjunto reacciona a la vez.
analogía Las palomitas es útil aquí. Una vez que la bolsa se coloca en "condiciones de reacción" (es decir, el horno de microondas está encendido), se tarda unos pocos minutos para que nada le pase. A continuación, unos cuantos granos pop, además de algunas otras. Después de aproximadamente dos minutos, el estallido está sucediendo demasiado rápido para contar el pops individual. Entonces se hace más lento, pero siempre hay algunos núcleos que no pop hasta el final. Se podría decir que la tasa media de la reacción de las palomitas de maíz es de aproximadamente dos minutos, pero se necesita más tiempo para la reacción de "ir hasta el final." Esto es exactamente lo mismo que está sucediendo con el antiácido y el metal oxidado. El tiempo requerido para que un átomo de metal media a la oxidación es mucho más largo que el tiempo para una partícula promedio de antiácido para convertir a burbujear, debido a que la energía de activación es mayor. Al mismo tiempo, algunos átomos metálicos individuales pueden oxidarse más rápidamente que un individuo antiácido partículas fizz.
Equilibrium
equilibrio está determinado por lo que el estado tiene la energía más baja.
equilibrio se refiere al estado final preferida de una reacción química. Para cada reacción, la reacción inversa también es posible. Rust se puede dar marcha atrás en el metal brillante - Existe la reacción, sólo que no es muy probable. De los muchos millones de partículas de óxido en la superficie de una cerca, tal vez uno se de-oxidar para dar marcha atrás en el metal. Eso no es suficiente para darse cuenta, y en todo caso, la reacción "hacia adelante" se forma relativamente rápida, vuelva a la roya. Si la energía de activación es una colina, el equilibrio se determina por qué lado de la colina tiene un valle más profundo, o de menor energía. En algunos casos, como en la valla oxidada y palomitas de maíz, el valle es mucho más profunda en el lado opuesto, y dándose la vuelta para mirar al otro lado de la colina (que es la energía de activación para la reacción inversa), es mucho más alta que la del otro lado. En este caso, la reacción esencialmente "llega a su terminación" y los átomos tienden a cruzar la colina activación y permanecer en el valle más profundo. En otros casos, los valles tienen la misma profundidad y el equilibrio que se alcanza implica átomos en ambos lados de la reacción
Equilibrium:. Analogía habitación
principio y al final de los estados una reacción puede ser pensado como "habitaciones."
analogía Las palomitas es menos útil para una demostración de equilibrio, como las palomitas de maíz no suelen des-pop. En su lugar, imagine una habitación con veinte personas en ella. La temperatura se aumenta gradualmente hasta que es demasiado caliente. En diferentes momentos, la gente se levanta y entra en la habitación de al lado - pero la habitación de al lado es incómodamente frío. En distintos momentos, algunas personas saldrán de la segunda habitación y volver a la primera. (Por el bien de este ejemplo, las personas se limitan sólo a estas dos habitaciones.) Con el tiempo, el grupo de personas llegará a un estado de equilibrio con quizás diez personas en cada habitación, en cualquier momento. A veces las personas se levantan y cambian habitaciones, pero el cambio de la cámara frigorífica a la sala caliente no es necesariamente más o menos favorable que la "reacción inversa" de la sala caliente al frío. Un buen ejemplo de una reacción que alcanza el equilibrio es la evaporación de agua de un cuerpo de agua en el aire. Si el aire es inicialmente "en seco", la reacción directa es muy favorable y una gran cantidad de agua se evaporará. Eventualmente, sin embargo, suponiendo que el movimiento de aire mínimo, el aire húmedo se hará más y será menos favorable para que el agua se evapore en el mismo. De hecho, parte del agua se volverá en líquido y volver a la masa de agua. El equilibrio se alcanza cuando el mismo número de moléculas de agua se evapora y condensa en un momento dado en el tiempo.
Equilibrio en los procesos biológicos existe
vida fuera de equilibrio.
Vale la pena señalar muchas reacciones biológicas se mantienen de alcanzar el equilibrio por procesos complejos en el cuerpo. Este estado fuera de equilibrio permite que la energía química para ser aprovechada para el uso de un corazón que late, funcionando los riñones y disparar las neuronas. En el caso de un organismo vivo, alcanzar el equilibrio es en muchos sentidos equivalente a la muerte.

Energía Cinética y termodinámica estudiar la energía de los diferentes estados. Las reacciones químicas
tienen tasas de características y estados de equilibrio. Las razones por las cuales - por ejemplo, ¿por qué la energía de activación para la corrosión es mayor que la de la reacción antiácido, o por qué la diferencia de energía entre el inicio y estados finales de una reacción es pequeña y por otro es grande - son complejos y varían de la reacción de la reacción, pero siempre dependen de los costos y beneficios energéticos asociados a los cambios en la estructura y el entorno de las partículas. Los campos de la cinética y termodinámica explorar estas cuestiones en profundidad.