КИНЕТИ́ЧЕСКОЕ УРАВНЕ́НИЕ

КИНЕТИ́ЧЕСКОЕ УРАВНЕ́НИЕ, вы­ра­жа­ет за­ви­си­мость ско­ро­сти хи­мич. ре­ак­ции от кон­цен­тра­ций ком­по­нен­тов ре­ак­ци­он­ной сме­си. В об­щем ви­де для ре­ак­ции $a\text A+b\text B+c\text C \to$ Про­дук­ты, где А, B и C – реа­ген­ты, a, b, c – сте­хио­мет­рич. ко­эффи­ци­ен­ты, К. у. за­пи­сы­ва­ет­ся сле­дую­щим об­ра­зом: $v=k[\text A]^{n_\text A}[\text B]^{n_\text B}[\text C]^{n_\text C}$, где $v$ – ско­рость хи­мич. ре­ак­ции, $k$ – кон­стан­та ско­ро­сти хи­ми­че­ской ре­ак­ции, [А], [В], [C] – кон­цен­тра­ции реа­ги­рую­щих ве­ществ (реа­ген­та­ми мо­гут быть мо­ле­ку­лы, ио­ны, сво­бод­ные ра­ди­ка­лы и др. час­ти­цы), $n_\text A$, $n_\text B$, $n_\text C$ – по­ряд­ки ре­ак­ции по реа­ген­там А, В и С со­от­вет­ст­вен­но. Сум­ма $n_\text A+n_\text B+n_\text C=n$ на­зы­ва­ет­ся сум­мар­ным (об­щим) по­ряд­ком ре­ак­ции. К. у. яв­ля­ет­ся ма­те­ма­тич. вы­ра­же­ни­ем ки­не­тич. фор­му­ли­ров­ки дей­ст­вую­щих масс за­ко­на.

Для про­стых ре­ак­ций, про­те­каю­щих в од­ну ста­дию в со­от­вет­ст­вии со сте­хио­мет­рич. урав­не­ни­ем, по­ряд­ки ре­ак­ции $n_\text A$, $n_\text B$ и $n_\text C$ рав­ны со­от­вет­ст­вую­щим сте­хио­мет­рич. ко­эф­фи­ци­ен­там a, b, c и от­ра­жа­ют чис­ло мо­ле­кул, уча­ст­вую­щих в эле­мен­тар­ном ак­те ре­ак­ции. В за­ви­си­мо­сти от чис­ла мо­ле­кул, уча­ст­вую­щих в эле­мен­тар­ном ак­те, раз­ли­ча­ют мо­но­мо­ле­ку­ляр­ные, би­мо­ле­ку­ляр­ные и три­мо­ле­ку­ляр­ные ре­ак­ции. Ре­ак­ции, тре­бую­щие в эле­мен­тар­ном ак­те столк­но­ве­ния бо­лее трёх мо­ле­кул, ма­ло­ве­ро­ят­ны.

Для слож­ных хи­ми­че­ских ре­ак­ций, пред­став­ляю­щих со­бой со­во­куп­ность не­сколь­ких эле­мен­тар­ных ста­дий, кон­стан­та ско­ро­сти и по­ряд­ки ре­ак­ции яв­ля­ют­ся чис­то эм­пи­рич. па­ра­мет­ра­ми. Чис­лен­ные зна­че­ния по­ряд­ков ре­ак­ции в этом слу­чае мо­гут быть лю­бы­ми, в т. ч. ну­ле­вы­ми, дроб­ны­ми и от­ри­ца­тель­ны­ми. Оп­ре­де­ле­ние экс­пе­рим. по­ряд­ков ре­ак­ции по отд. ком­по­нен­там ре­ак­ци­он­ной сме­си, кон­стан­ты ско­ро­сти и на­хо­ж­де­ние эм­пи­рич. К. у. яв­ля­ет­ся на­чаль­ным эта­пом в ре­ше­нии центр. за­да­чи ки­не­ти­ки хи­ми­че­ской – ус­та­нов­ле­ния ме­ха­низ­ма хи­ми­че­ской ре­ак­ции. Сов­па­де­ние эм­пи­рич. К. у. с тео­ре­ти­че­ским, ко­то­рое вы­во­дит­ся на ос­но­ва­нии пред­по­ла­гае­мой ки­не­тич. схе­мы ре­ак­ции, сви­де­тель­ст­ву­ет о дос­то­вер­но­сти пред­ло­жен­но­го ме­ха­низ­ма.

При­ве­дён­ное К. у. спра­вед­ли­во для го­мо­ген­ных сис­тем, т. е. для ре­ак­ций, про­те­каю­щих в объ­ё­ме од­ной фа­зы. Для ге­те­ро­ген­ных ре­ак­ций, про­те­каю­щих на гра­ни­це раз­де­ла фаз, ско­рость ре­ак­ции за­ви­сит не толь­ко от рас­смот­рен­ных фак­то­ров, но и от пло­ща­ди по­верх­но­сти раз­де­ла фаз, ко­эф­фи­ци­ен­тов диф­фу­зии реа­ген­тов и про­дук­тов ре­ак­ции, а так­же от пе­ре­ме­ши­ва­ния.