кинетическое уравнение

КИНЕТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ

выражает зависимость скорости хим. реакции от концентраций компонентов реакц. смеси. Для простой (одностадийной) гомог. реакции скорость v пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ и К. у. записывается в виде:

где [A_i] (i=1,2,...,l) — концентрация i-го вещества, n_i-порядок реакции по i-му веществу, k-константа скорости реакции.

Обычно экспериментально изучают реакции в замкнутой системе при постоянном объеме и представляют результаты графически в виде т. наз. кинетич. кривой, выражающей зависимость концентрации реагента или продукта от времени t. Аналит. вид этой зависимости наз. уравнением кинетич. кривой. В отличие от К.у., уравнения кривых расходования реагирующих веществ или накопления продукта содержат в качестве параметров начальные концентрации компонентов в момент времени t=0. Так, для бимолекулярной реакции 2А:Z кривая накопления продукта Z выражается уравнением:

где [А]₀ = [А] при t=0.

Дифференцированием этого уравнения можно получить К.у. реакции:

которое не зависит от начальных условий и потому имеет более широкое применение. Сложная реакция состоит из неск. стадий, совокупность и последовательность которых представляет собой механизм реакции. Предполагаемый механизм реакции наз. ее кинетич. схемой. Кинетика сложной реакции с неск. промежут. продуктами описывается системой дифференц. К. у. Если в к.-л. из стадий скорости образования и расходования промежут. продукта очень близки и в реакц. смеси устанавливается его квазистационарная концентрация, систему К. у. можно упростить и перейти от дифференциальных к алгебраич. уравнениям (см. квазистационарности приближение). В ряде случаев это позволяет получить для сложной реакции одно К. у. В нестационарном режиме, при котором концентрация каждого промежут. продукта отличается от квазиравновесной, система дифференц. К.у. сложной реакции решается, как правило, с помощью ЭВМ. Следует различать эмпирич. К.у., которое получают на основании измеренных значений v при варьировании концентраций всех участвующих в реакции веществ (реагентов, катализатора, инициатора, ингибитора) и теоретич. К.у., которое выводится математически из предполагаемой кинетич. схемы реакции. Совпадение эмпирич. К.у. с теоретическим свидетельствует о достоверности кинетич. схемы реакции.

^{Лит. см. при ст Кинетика химическая Е. Т Денисов}