Принцип независимости протекания реакций

Число элементарных химических актов по сравнению с общим числом столкновений частиц в единице объема невелико, и совершаются они за относительно короткий отрезок времени (порядка 10^-11 с), поэтому можно считать, что каждый из них протекает независимо друг от друга. Отсюда вытекает формулировка принципа независимости протекания реакции: е сли в системе имеет место несколько элементарных химических реакций (стадий), то каждая из них протекает по тем же законам, с той же скоростью, как и в отсутствии других реакций при тех же концентрациях и температуре.

Из принципа независимости вытекает важное следствие. Если в системе протекает несколько элементарных реакций или стадий одной сложной реакции с участием одного и того же вещества, то изменение концентрации последнего будет равно алгебраической сумме скоростей каждой стадии, умноженных на стехиометрический коэффициент этого вещества в данной стадии:

, (8)

где i – номер вещества, участвующей в j -й стадии; S – число стадий; n _ij – стехиометрический коэффициент i- го вещества, участвующего в j -й стадии; u _j – скорость реакции в j -й стадии.

В качестве примера рассмотрим реакцию разложения озона

2О₃ ® 3О₂, (а)

включающую следующие элементарные стадии:

О₃ ® О + О₂, (b)

О₃ + О® 2О₂. (c)

Для простоты изложения обе стадии реакции показаны как практически односторонние.

В соответствии с уравнениями (2), (6) и (8) изменение концентрации озона будет определяться следующим соотношением:

.

Из приведенного примера следует, что для сложной реакции понятие скорости реакции в целом теряет смысл и можно говорить лишь о скорости образования и расходования того или иного реагента.