Le taux de réaction est une considération très importante en chimie, en particulier lorsque les réactions ont une importance industrielle. Une réaction qui semble utile mais qui se déroule trop lentement ne va pas être utile pour fabriquer un produit. La conversion du diamant en graphite, par exemple, est favorisée par la thermodynamique mais, heureusement, se déroule presque imperceptiblement. Inversement, les réactions qui se déplacent trop rapidement peuvent parfois devenir dangereuses. La vitesse de réaction est contrôlée par de multiples facteurs, qui peuvent tous varier dans des conditions contrôlées.

Température

Dans presque tous les cas, l'augmentation de la température des produits chimiques augmente la vitesse de leur réaction. Cette réaction est due à un facteur appelé "énergie d'activation". L'énergie d'activation d'une réaction est l'énergie minimale dont ont besoin deux molécules pour entrer en collision avec suffisamment de force pour réagir. Lorsque la température augmente, les molécules se déplacent plus vigoureusement, et plus d'entre elles ont l'énergie d'activation requise, ce qui augmente la vitesse de la réaction. Une règle très grossière est que le taux d'une réaction double pour chaque augmentation de température de 10 degrés Celsius.

Concentration et pression

Quand les réactifs chimiques sont dans le même état - les deux dissous dans un liquide, par exemple - la concentration des réactifs affecte typiquement la vitesse de réaction. Augmenter la concentration d'un ou de plusieurs réactifs augmentera normalement la vitesse de réaction dans une certaine mesure, car il y aura plus de molécules à réagir par unité de temps. Le degré d'accélération de la réaction dépend de "l'ordre" particulier de la réaction. Dans les réactions en phase gazeuse, l'augmentation de la pression augmente souvent la vitesse de la réaction d'une manière similaire.

Médium

Le milieu particulier utilisé pour contenir la réaction peut parfois avoir un effet sur la vitesse de réaction. De nombreuses réactions ont lieu dans un solvant quelconque et le solvant peut augmenter ou diminuer la vitesse de réaction, en fonction de la réaction. Vous pouvez accélérer les réactions impliquant une espèce intermédiaire chargée, par exemple en utilisant un solvant hautement polaire tel que l'eau, qui stabilise cette espèce et favorise sa formation et sa réaction ultérieure.

Catalyseurs

Les catalyseurs agissent pour augmenter le taux de réaction. Un catalyseur fonctionne en changeant le mécanisme physique normal de la réaction à un nouveau processus, ce qui nécessite moins d'énergie d'activation. Cela signifie qu'à n'importe quelle température donnée, plus de molécules posséderont cette énergie d'activation inférieure et réagiront. Les catalyseurs accomplissent cela de diverses manières, bien qu'un procédé consiste pour le catalyseur à agir comme une surface où les espèces chimiques sont absorbées et maintenues dans une position favorable pour la réaction subséquente.

Surface Surface

Pour les réactions qui impliquent un ou plusieurs réactifs solides en phase solide, la surface exposée de cette phase solide peut affecter la vitesse. L'effet normalement observé est que plus la surface exposée est grande, plus le taux est rapide. Cela se produit parce qu'une phase massive n'a pas de concentration en tant que telle, et ne peut donc réagir qu'à la surface exposée. Un exemple serait la rouille, ou l'oxydation, d'une barre de fer, qui ira plus vite si plus de surface de la barre est exposée.