Kinetyka chemiczna, gałąź chemii fizycznej, która zajmuje się zrozumieniem tempa reakcji chemicznych. Należy ją odróżnić od termodynamiki, która zajmuje się kierunkiem, w którym zachodzi proces, ale sama w sobie nie mówi nic o jego szybkości. Termodynamika jest strzałką czasu, podczas gdy kinetyka chemiczna jest zegarem czasu. Kinetyka chemiczna odnosi się do wielu aspektów kosmologii, geologii, biologii, inżynierii, a nawet psychologii i dlatego ma daleko idące implikacje. Zasady kinetyki chemicznej odnoszą się zarówno do procesów czysto fizycznych, jak i do reakcji chemicznych.
Jednym z powodów znaczenia kinetyki jest to, że dostarcza ona dowodów na mechanizmy procesów chemicznych. Znajomość mechanizmów reakcji, oprócz tego, że jest przedmiotem zainteresowania nauki, ma również praktyczne zastosowanie przy podejmowaniu decyzji o tym, jaki jest najbardziej efektywny sposób wywołania danej reakcji. Wiele procesów handlowych może przebiegać alternatywnymi drogami reakcji, a znajomość mechanizmów umożliwia wybór warunków reakcji, które faworyzują jedną drogę w stosunku do innych.
Reakcja chemiczna to z definicji reakcja, w której substancje chemiczne przekształcają się w inne substancje, co oznacza, że wiązania chemiczne są zrywane i tworzone tak, że zachodzą zmiany we względnym położeniu atomów w cząsteczkach. Jednocześnie następują przesunięcia w rozmieszczeniu elektronów tworzących wiązania chemiczne. Opis mechanizmu reakcji musi zatem dotyczyć ruchów i prędkości atomów i elektronów. Szczegółowy mechanizm, dzięki któremu zachodzi proces chemiczny, jest określany jako droga reakcji lub szlak.
Ogromna ilość pracy wykonanej w dziedzinie kinetyki chemicznej doprowadziła do wniosku, że niektóre reakcje chemiczne przebiegają w jednym etapie; są one znane jako reakcje elementarne. Inne reakcje przebiegają w więcej niż jednym kroku i mówi się, że są one stopniowe, złożone lub kompleksowe. Pomiary szybkości reakcji chemicznych w różnych warunkach mogą wykazać, czy reakcja przebiega jedno- czy wieloetapowo. Jeśli reakcja jest stopniowa, pomiary kinetyczne dostarczają dowodów na mechanizm poszczególnych etapów elementarnych. Informacji o mechanizmach reakcji dostarczają również pewne badania niekinetyczne, ale niewiele można wiedzieć o mechanizmie, dopóki nie zostanie zbadana jego kinetyka. Nawet wtedy zawsze muszą pozostać pewne wątpliwości co do mechanizmu reakcji. Badanie, kinetyczne lub inne, może obalić mechanizm, ale nigdy nie może ustalić go z absolutną pewnością.
.