4. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ КИНЕТИЧЕСКИХ ДАННЫХ

4.1. ЗАКОН ДЕЙСТВИЯ МАСС

Фундаментом химической кинетики является закон действия масс, при идеальном соблюдении которого в разбавленных растворах скорость любой химической реакции пропорциональна произведению концентраций веществ, действительно участвующих в реакции. Она не зависит ни от концентраций других веществ, ни от наличия или отсутствия других реакций. Если вещество может реагировать само с собой, то, согласно этому закону, скорость реакции будет пропорциональна квадрату, кубу или даже более высоким степеням концентрации такого вещества. В частности, прямая и обратная реакции обратимого процесса являются независимыми, а суммарная скорость обратимой реакции равна разности скоростей прямой и обратной реакции. При этом для каждой реакции зависимость скорости от концентраций реагентов будет такой же, как и в отсутствие противоположного процесса.

Наблюдаемые на опыте скорости часто отличаются от тех, которые можно было бы предсказать на основании непосредственного приложения закона действия масс к стехиометрии рассматриваемой реакции. Как крайний случай, можно привести в пример реакцию

скорость которой [1] пропорциональна произведению Иногда скорость не зависит от концентрации вещества, которое в действительности расходуется в реакции. В некоторых случаях скорость пропорциональна концентрации катализатора, который даже не входит в стехиометрическое уравнение. Иногда отсутствует простая пропорциональная связь с любой концентрацией, и скорость

реакции описывается сложными уравнениями, включающими два или три параметра. Из закона действия масс с необходимостью следует, что во всех таких случаях реакция в целом протекает через несколько элементарных стадий, каждая из которых подчиняется закону. Последовательность этих стадий называется механизмом реакции. Всегда можно предложить механизм, согласующийся с любой наблюдаемой на опыте зависимостью скорости от концентраций; число таких механизмов для конкретной реакции часто обескураживающе велико.