Mechanizm reakcji chemicznej
Pojęcie mechanizmu reakcji chemicznej stosuje się do określenia rzeczywistego przebiegu reakcji chemicznej, który jest o wiele bardziej skomplikowany niż mogłoby to wynikać z postaci sumarycznego równania stechiometrycznego. W większości przypadków reakcja chemiczna składa się z wielu etapów pośrednich, tzw. reakcji elementarnych, które występują w określonej kolejności i składają się na daną przemianę chemiczną. Z pojęciem reakcji elementarnej wiąże się określenie cząsteczkowość, które oznacza liczbę cząsteczek (lub atomów, jonów, rodników), które biorą udział w reakcji elementarnej.
Reakcja elementarna, w której bierze udział jedna cząsteczka (lub atom, jon, rodnik) nazywa się reakcją jednocząsteczkową.
Reakcja elementarna, w której biorą udział dwie cząsteczki (lub atomy, jony, rodniki) nazywa się reakcją dwucząsteczkową.
Reakcja jednoetapowa (dwucząsteczkowa reakcja elementarna, synteza jodowodoru, w fazie gazowej): \( \ce{{H_{2(g)}}+I_{2(g)} \rightleftarrows 2HI_{(g)}} \)
etap-1 (reakcja wolna): \( \ce {HI +H_2O_2 =HIO +H_2O} \) (reakcja elementarna dwucząsteczkowa)
etap-2 (reakcja szybka): \( \ce{HIO + HI = H_2O + I_2} \) (reakcja elementarna dwucząsteczkowa)
reakcja sumaryczna: \( \ce{2HI +H_2O_2 \rightleftarrows 2H_2O +I_2} \)
Reakcja elementarna zachodząca w pierwszym etapie, zachodzi wolniej i decyduje o szybkości całego procesu.
Szybkość całego procesu zależy od szybkości etapu najwolniejszego, czyli etapu limitującego.
Należy pamiętać, że dana reakcja chemiczna nie ma na stałe określonego mechanizmu. Mechanizm reakcji chemicznej może się zmienić wraz ze zmianą warunków w jakich przebiega reakcja (np. zmiana temperatury, ciśnienia, obecność katalizatora). Na podstawie pomiarów kinetycznych, (doświadczalne wyznaczenie szybkości reakcji chemicznej, analiza równania kinetycznego) można uzyskać informacje na temat mechanizmu reakcji.