快、慢，以及两者之间的一切
划一根火柴，火焰瞬间就出现了。把一颗铁钉放在户外，它要花上几周才长出一层锈皮。把一片落叶埋进土里，它也许要一年才碎成泥土。这三者都是化学变化——物质变成别的物质——但它们发生的速度天差地别。物理化学物理化学中专门研究变化*有多快*、以及*什么在控制*这个速度的分支，叫作化学动力学。请注意，动力学问的问题，和多数人以为化学要回答的问题并不一样。它不问一个反应*会不会*发生，也不问它放出多少能量。它只问一件事：有多快？
速率的意思是“多少东西、多快”
想想开车。车的速度就是*单位时间走过的距离*——每小时多少公里。反应速率完全照搬了这个想法，只是把距离换成了物质的量。当反应进行时，起始物质（化学家称之为*反应物*）被消耗掉，新的物质（*生成物*）出现。反应速率不过就是在一段给定的时间里，有多少物质被消耗掉或被生成出来。如果一种反应物的量在一秒钟内大幅下降，反应就快；如果它在一小时里几乎纹丝不动，反应就慢。
化学家几乎总是用一种特定的方式来追踪*量*：用浓度，也就是分子在固定体积里有多拥挤——比如每杯水里溶了几勺糖。于是日常的速率定义就变成：反应物或生成物浓度的变化，除以这段变化所花的时间。被消耗的反应物让速率“向下”计算；新生成的生成物则“向上”计算。无论哪种，每秒的变化越大，反应就越快。
速率不是一个固定不变的数
这里是第一个需要诚实面对的微妙之处。一个反应的速度通常*会随着进行而改变*。多数反应一开始进行得很快，因为反应物充足，随后随着反应物变少而慢下来——就像火随着烧光燃料而渐渐熄灭。所以如果有人问“速率是多少？”，恰当的回答是“*什么时候*的速率？”。我们要把一整段时间里的平均速率，和某一精确瞬间的瞬时速率区分开。瞬时速率才是诚实的那个，是此刻真正的速度，正如车上的速度表读的是你这一瞬的速度，而不是整趟旅程的平均。
你能改动什么来改变速度
早在任何公式出现之前，厨房和工厂就已经知道控制反应速度的四个大旋钮了。浓度：一根带火星的木条在纯氧里会猛地燃起来，在普通空气里却只是闷烧，因为氧分子更拥挤。温度：牛奶在台面上几天就馊了，在冰箱里却能放几周——低温减慢了变质的反应。表面积：一根木头很难点着，可同样的木头磨成细木屑却能爆燃，因为暴露出来可供反应的表面更多了。还有催化剂：一些微小的帮手，能加快反应却自身不被消耗，就像汽车尾气净化器里的那些。
这些旋钮，每一个都会在后面的指南里得到细致的对待。眼下，只要记住这幅图景：反应速率是一种*可测量的速度*——每单位时间浓度的变化——而它会对你真正能调节的东西作出回应。这正是动力学如此实用的原因。一个懂得速率的化学家，可以让有用的反应跑得更快，把危险的反应按住，或者让食物、药品和材料不至于过早地变质。