La Termoquímica Química puede predecir si una determinada reacción química (incluso una que no se haya realizado nunca en un laboratorio) tendrá tendencia a producirse espontáneamente o no. Pero esta disciplina no permite calcular el tiempo que tardará en producirse; de eso se ocupa la Cinética Química.
La rapidez con que se produce una reacción es una variable muy a tener en cuenta. La reacción de descomposición de la nitroglicerina genera CO2, H2O, O2 y N2, por lo que desde el punto de vista de la toxicidad de los productos esta reacción no debería ser preocupante. Pero estos productos son gaseosos y surgen tan rápidamente que la reacción (muy exotérmica), es explosiva, creando una onda expansiva de peligrosos efectos. Alfred Nobel descubrió que una forma de modificar las características cinéticas de esta reacción era mezclando la nitroglicerina con arcilla. Así descubrió la dinamita. Uno de los cometidos de la Cinética Química es explicar las diferencias entre los fenómenos explosivos de la nitroglicerina y los de este compuesto mezclado con arcilla. Como también se ocuparía en explicar por qué el triyoduro de nitrógeno sólido basta tocarlo con la pluma de un pájaro para que estalle.
Otro ejemplo que sirve para ilustrar la diferencia entre los aspectos termodinámicos de los cinéticos de las reacciones químicas es el de la conversión del diamante en grafito, reacción que es termodinámicamente favorable pero que se produce tan lentamente que nunca vamos a ver que se grafitice una joya de diamante, ni en una vida humana ni en muchas. Tampoco veremos que pase nada si mezclamos cuidadosamente en un recipiente nitrógeno y oxígeno. Sin embargo, bastará una pequeña chispa eléctrica para que la mezcla explote (esa fue la causa de la tragedia del dirigible Hindenburg en 1937). La reacción del hidrógeno con el oxígeno, por cierto, tiene un complejísimo mecanismo de los llamados de cadena ramificada que está compuesto de al menos 50 etapas a pesar de que la reacción global es muy simple: 2 H2 + O2 → 2 H2O.
Las velocidades de las reacciones químicas dependen de diversos factores, como la temperatura, la presión, las concentraciones de los reactivos, el uso de catalizadores o la pasivación electroquímica en el caso de los metales. Si queremos preparar un huevo duro elevamos su temperatura porque de esa manera se desnaturalizarán más rápidamente las proteínas del huevo (a 100 oC el huevo se cuaja en unos 13 minutos). Al contrario, si lo que queremos es que el huevo dure el máximo de tiempo sin experimentar reacciones que conduzcan a su putrefacción lo que debemos hacer es mantenerlo a baja temperatura.
Unos catalizadores cruciales en la vida son las enzimas, que aumentan la velocidad de muchas reacciones bioquímicas. Pero el fenómeno de la catálisis enzimática es más complicad de lo que se podría imaginar, ya que a su vez está influenciado por variables como la temperatura (funcionan óptimamente a temperaturas determinadas, ni más altas ni más bajas) o la presencia de los llamados inhibidores, que son sustancias que interaccionan con las enzimas y disminuyen su actividad. Todos estos aspectos son objeto de estudio de la Cinética Química.
La corrosión de los metales es una causa importante de pérdidas económicas. Si queremos que una pieza metálica resista las reacciones de oxidación o de corrosión durante el mayor tiempo posible podemos pasivar su superficie imitando lo que le sucede al aluminio de manera natural; este metal tiene una fuerte tendencia termodinámica a oxidarse, pero no se oxida fácilmente porque siempre está protegido por una capa de óxido de aluminio que impide que la oxidación progrese hacia el interior.
La concentración de reactivos y productos también influye en la velocidad de la reacción. Si un alimento se oxida por la presencia de oxígeno, es razonable esperar que si queremos ralentizar la oxidación suprimamos el oxígeno. Para ello, algunos alimentos se conservan en recipientes herméticamente cerrados o rellenos de nitrógeno, que es un gas poco reactivo.
El estado físico de los reactivos también influye. Lógicamente, para que dos moléculas reacciones tienen que entrar en contacto físico. Esto ocurre de manera óptima en fase gaseosa y también el contacto es bastante efectivo en fase líquida. Pero no lo es tanto en fase sólida, aunque podamos aumentar la velocidad de reacción triturando los reactivos. Así por ejemplo, si ponemos juntos un hierro oxidado y aluminio no pasará nada, pero si pulverizamos óxido de hierro y aluminio y los mezclamos podríamos hacerlos reaccionar violentamente si utilizamos un iniciador de la reacción adecuado (esta reacción se llama de la termita y puede producir altísimas temperaturas, por lo que se utiliza en soldadura).
