Кинетика неразветвленных цепных реакций

Так как неразветвленные цепные реакции состоят из нескольких элементарных стадий, то их кинетика описывается системой кинетических уравнений, число которых равно числу линейно независимых стадий. Для иллюстрации кинетического описания неразветвленных цепных реакций рассмотрим, например, реакцию образования из газообразных и , протекающую по следующему наиболее вероятному механизму:

Для описания кинетики данной реакции достаточно выразить скорости образования , и :

; (4.171)

; (4.172)

. (4.173)

Решение системы дифференциальных уравнений (4.171 – 4.173) значительно упрощается, если использовать для решения принцип стационарных концентраций Боденштейна. Согласно этому принципу, через некоторое время после начала реакции, концентрации радикалов и становятся стационарными. Поэтому производные по времени от концентраций этих промежуточных продуктов будут равны нулю:

; (4.174)

. (4.175)

Таким образом, кинетические уравнения из дифференциальных превращаются в обычные линейные уравнения. Из этих уравнений можно легко получить выражения для концентрации промежуточных частиц и :

; . (4.176)

Подставляя полученные выражения в дифференциальное уравнение для скорости образования , получаем:

(4.177)

где , .