Teoria stanu stacjonarnego (chemia)
Z Wikipedii
Teoria stanu stacjonarnego to założenie upraszczające rozwiązywanie niektórych równań kinetycznych reakcji chemicznych. Teoria ta zakłada, że stężenie jednego lub więcej produktów pośrednich w wielu reakcjach jest stałe i jednocześnie pomijalnie małe w trakcie ich trwania.
Np: w przypadku rekacji, której mechanizm reakcji jest taki jak przedstawiony poniżej:
(1)
(2)
(3)
a etapem najwolniejszym jest reakcja 3, możemy założyć, że równowagowe stężenie produktu pośredniego (C) ustala się szybko na bardzo niskim poziomie.
Zakładając, że stałe szybkości powyższych reakcji oznaczymy kolejno jako k1, k2 i k3, możemy zapisać kinetyczny warunek takiej sytuacji:
- k1[A][B] = k2[C]
- gdzie [A], [B], [C] to stężenia odpowiednich związków chemicznych
co umożliwia łatwe wyznaczenie stężenia stacjonarnego [C]:
- [C] = k1[A][B] / k2
Po wstawieniu tego wyrażenia do równania kinetycznego dla reakcji (3):
- v = k3[C][D]
- gdzie v - to szybkość reakcji
otrzymuje się prosty wzór "rozwiązujący" kinetykę całego procesu:
w którym występują tylko stężenia stężenia substratów, a nie występują trudne do praktycznego zmierzenia stężenia produktów przejściowych.