Кинетическое уравнение, выражает зависимость скорости хим. реакции от концентраций компонентов реакционной смеси. Для простой (одностадийной) гомогенной реакции скорость v пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ и кинетическое уравнение записывается в виде:
где [Ai] (i=1,2,...,l) - концентрация i-го вещества, ni-порядок реакции по i-му веществу, k-константа скорости р-ции.
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 кинетического уравнения, 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 ур-нием:
где [А]0 = [А] при t=0.
Дифференцированием этого уравнения можно получить кинетическое уравнение реакции:
, которое не зависит от начальных условий и потому имеет более широкое применение.
Сложная реакция состоит из нескольких 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 дифференциальных кинетических уравнений. Если в какой-либо из стадий скорости образования и расходования промежут. продукта очень близки и в реакц. смеси устанавливается его квазистационарная концентрация, систему кинетических уравнений можно упростить и перейти от дифференциальных к алгебраич. уравнениям (см. Квазистационарности приближение). В ряде случаев это позволяет получить для сложной реакции одно кинетическое уравнение. В нестационарном режиме, при котором концентрация каждого промежут. продукта отличается от квазиравновесной, система дифференц. кинетических уравнений сложной реакции решается, как правило, с помощью ЭВМ.
Следует различать эмпирическое кинетическое уравнение, которое получают на основании измеренных значений v при варьировании концентраций всех участвующих в реакции веществ (реагентов, катализатора, инициатора, ингибитора) и теоретическое кинетическое уравнение, которое выводится математически из предполагаемой кинетич. схемы реакции. Совпадение эмпирич. кинетического уравнения с теоретическим свидетельствует о достоверности кинетич. схемы реакции.
