گرایش های واکنش شامل مطالعه میزان واکنش های شیمیایی و مکانیسم هایی است که توسط آن ها رخ می دهد. محاسبات پیشرفته برای درک واکنش های چند مرحله ای و مکانیسم های پیچیده ضروری هستند که در بسیاری از فرایندهای شیمیایی رایج هستند.

واکنش های چند مرحله ای

بسیاری از واکنش ها در یک مرحله رخ نمی دهند، اما شامل چندین گام ابتدایی می شود. نرخ واکنش کلی بستگی به کندترین گام دارد که به عنوان مرحله تعیین کننده نرخ شناخته می شود. محاسبه ی گرایش ها نیازمند تجزیه و تحلیل قانون نرخ هر گام و ترکیب مناسب آنها است.

برای یک واکنش چند مرحله ای، قانون نرخ کلی را می توان با شناسایی مرحله تعیین کننده نرخ و استفاده از تقریبی حالت ثابت به گونه های متوسط به دست آورد.این رویکرد مکانیسم های پیچیده را برای محاسبات قابل کنترل ساده می کند.

مکانیسم های پیچیده

مکانیسم های پیچیده شامل چندین واسطه و Pathways می شوند. Calculations اغلب نیاز به تنظیم معادلات مختلف برای هر گونه و حل آنها به طور همزمان دارند. تکنیک هایی مانند روش ماتریس یا ادغام عددی برای این اهداف استفاده می شود.

درک گرایش های کلی شامل ترکیب قوانین نرخ گام های فردی، در نظر گرفتن شرایط تعادل و استفاده از تقریبی که در آن معتبر است، این فرآیند به پیش بینی رفتار واکنش در شرایط مختلف کمک می کند.

تکنیک های محاسباتی مشترک

  • ارزیابی دولت: فرض می کند که غلظت متوسط در طول زمان ثابت باقی مانده است.
  • پیش از تعادل در ارزیابی: استفاده می شود زمانی که یک تعادل سریع اولیه بر نرخ تاثیر می گذارد.
  • روش های غیرمتعارف: [FLT 1] الگوریتم های محاسباتی را برای حل معادلات پیچیده متفاوت به کار می گیرد.
  • قانون جذب: نرخ گام های ابتدایی را برای پیدا کردن قانون نرخ کلی ترکیب می کند.