קינטיקה

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

קינטיקה היא תחום בכימיה פיזיקלית, העוסק בקצבן של תגובות כימיות.

הקינטיקה קושרת בין תנאי התגובה (טמפרטורה, ריכוז החומרים המגיבים, האנרגיה ההתחלתית שהושקעה וכו') ובין הקצב בו היא תתרחש. בנוסף, עוסקת הקינטיקה יחד עם התרמודינמיקה בחישוב הסבירות להתרחשותה של תגובה כלשהי.

הקינטיקה מתחקה אחרי הגורמים הבסיסיים ביותר המשפיעים על קצב התגובה: האטומים או המולקולות המשתתפים בתגובה, הקשרים ביניהם והסבירות לאינטראקציה ביניהם (למשל, במקרה של גז - כיצד צפיפות הגז המשפיעה ישירות על תדירות ההתנגשויות בין החלקיקים, משפיעה על קצב התגובה).

בנוסף, מנסה הקינטיקה לפרק תגובות מורכבות לשלבי ביניים, ובאמצעות זאת להבין את מנגנון התגובה ואת הגורמים למהירותה, וכן לזהות את צוואר הבקבוק (השלב הקובע מהירות), הגורם לעיכוב המשמעותי ביותר במהירות התגובה.

מהירותה של תגובה כימית נמדדת באופן סטנדרטי באמצעות מדידת כמות המגיבים שהפכו לתוצרים בפרק זמן מסוים. זהו "קצב התגובה", המסומן באות k. לכל תגובה כימית יש ישנה תגובה הפוכה (בה החומרים שהוגדרו קודם כ"תוצרים" חוזרים והופכים ל"מגיבים"). היחס בין קצב התגובה לכוון אחד, המסומנן למשל כ-k_a, (אסוציאציה - כאשר המגיבים חוברים ביניהם ליצירת התוצרים) ושל התגובה ההפוכה, המסומן למשל כ-k_d (דיסוציאציה). יקבע את שיווי המשקל בין ריכוזי המגיבים והתוצרים לאורך זמן. יחס זה מסומן כ-Kd - קבוע שיווי המשקל.

הקינטיקה חוקרת גם את השפעת זרזים על מהירויותיהן של תגובות; לפיכך יש לקינטיקה שימוש נרחב בביולוגיה, במיוחד בחקר האנזימים. היות והאנזימים מזרזים תהליכים ביולוגיים, רבות מהנוסחאות והחוקים בהם משתמשים בקינטיקה כימית משמשים גם לחיזוי מהירותם של תהליכים בתא ולהבנת מנגנון הפעולה של האנזימים.