Η κινητική αντίδρασης περιλαμβάνει τη μελέτη των ρυθμών των χημικών αντιδράσεων και των μηχανισμών με τους οποίους συμβαίνουν. Οι προχωρημένοι υπολογισμοί είναι απαραίτητοι για την κατανόηση των αντιδράσεων πολλαπλών σταδίων και των σύνθετων μηχανισμών, οι οποίοι είναι κοινές σε πολλές χημικές διεργασίες.

Αντιδράσεις πολλαπλών σταδίων

Πολλές αντιδράσεις δεν συμβαίνουν σε ένα μόνο βήμα αλλά περιλαμβάνουν πολλαπλά στοιχειώδη βήματα. Ο συνολικός ρυθμός αντίδρασης εξαρτάται από το πιο αργό βήμα, γνωστό ως το βήμα καθορισμού ρυθμού. Ο υπολογισμός της κινητικής απαιτεί ανάλυση του νόμου ρυθμού του κάθε βήματος και ο συνδυασμός τους κατάλληλα.

Για μια αντίδραση πολλαπλών σταδίων, η συνολική νομοθεσία για το ποσοστό μπορεί να προκύψει με τον προσδιορισμό του βαθμού καθορισμού και την εφαρμογή της προσέγγισης σταθερής κατάστασης στα ενδιάμεσα είδη. \" προσέγγιση αυτή απλοποιεί τους πολύπλοκους μηχανισμούς σε διαχειρίσιμους υπολογισμούς.

Σύνθετοι μηχανισμοί

Οι υπολογισμοί συχνά απαιτούν τη δημιουργία διαφορικών εξισώσεων για κάθε είδος και την ταυτόχρονη επίλυσή τους. Τεχνικές όπως μέθοδοι μήτρας ή αριθμητική ολοκλήρωση χρησιμοποιούνται για τους σκοπούς αυτούς.

Η κατανόηση της συνολικής κινητικής περιλαμβάνει συνδυασμό των ατομικών νόμων για τα βήματα, λαμβάνοντας υπόψη τις συνθήκες ισορροπίας και εφαρμόζοντας προσεγγίσεις όπου είναι έγκυρη.

Κοινές τεχνικές υπολογισμού

  • Στέιντι-Κράτη Προσέγγιση: Υποθέτοντας ότι οι ενδιάμεσες συγκεντρώσεις παραμένουν σταθερές με την πάροδο του χρόνου.
  • Προ-Ουσιαστικό Προσέγγιση:[[ΟΧΛ:1]] Χρησιμοποιείται όταν μια αρχική γρήγορη ισορροπία επηρεάζει το ρυθμό.
  • Αριθμητικές Μέθοδοι: Εργάζεται υπολογιστικούς αλγόριθμους για την επίλυση σύνθετων διαφορικών εξισώσεων.
  • ⁇ ήγηση Νόμου: Συνδυάζει στοιχειώδη ποσοστά βημάτων για την εξεύρεση του συνολικού νόμου για το επιτόκιο.