Глава 5. Химическая кинетика

5.6.1. Обратимые реакции

Особенность обратимых реакций состоит в том, что по мере накопления продуктов реакции возрастает скорость обратной реакции. Если они сравняются, то наступает равновесное состояние. Для реакции
ЗДМ для прямой реакции V_пр = k_пр [A]^a [B]^b, для обратной реакции V_обр = k_обр [L]^l [Q]^q. При условии V_обр = V_пр получаем

При отношении получаем выражение ЗДМ для обратимой реакции

Для одностадийной реакции
где k₁ – константа скорости прямой реакции, k_–1 – константа скорости обратной реакции.

При наступлении равновесия k₁ [A] = k_–1 [B], следовательно

Предположим, что А может превратиться в B через промежуточную стадию образования C:

Возможен ли такой циклический процесс? Оказывается, такой циклический процесс запрещен в силу принципа детального равновесия (микроскопической обратимости), согласно которому для равновесного химического процесса всякая элементарная реакция должна идти со скоростью, в точности равной скорости реакции. То есть, в обратимой элементарной реакции прямая и обратная реакции протекают через одно и то же переходное состояние. Справедлива схема

Эти шесть констант скорости не являются независимыми, поскольку k_–1 k₂ k₃ = k₁ k_–2 k_–3.