Последовательные реакции первого порядка

Последовательными называются такие реакции, которые протекают через ряд последовательных стадий по схеме:

.

Здесь каждой буквой обозначается отдельная стадия процесса. Реакции подобного типа широко распространены в природе. В общем случае число ступеней в последовательных реакциях может быть и больше трёх, причём каждая из ступеней может быть не мономолекулярной, а более сложной. К реакциям этого типа относятся, в частности, реакции гидролиза сложных эфиров дикарбоновых кислот, или сложных эфиров гликолей, или дигалогенпроизводных и т.д.

Примером последовательных реакций может служить гидролиз трисахарида рафинозы, который происходит через стадии образования дисахарида, а последний образует уже моносахариды:

1)

2)

Расчёт кинетики последовательных реакций можно произвести, если принять, что в начальный момент времени есть только вещество А. Применим к этой системе закон действующих масс и принцип независимости химических реакций:

с начальными условиями

Решение этой системы даёт концентрации

веществ:

Концентрация промежуточного вещества достигает максимума при

Величина этого максимума определяется отношением констант . Если оно мало, то промежуточный продукт быстро накапливается и медленно расходуется. Если же оно велико, т.е. , то промежуточный продукт не успевает накапливаться и его концентрация в любой момент времени мала (рис. 15.2.).