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 k 1 – константа скорости прямой реакции, k –1 – константа скорости обратной реакции.

При наступлении равновесия k 1 [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 kk 3 = kk –2 k –3.