Например, для гомогенной реакции

u = kC^α(А)С^β(В), где лишь для элементарных реакций

α = a, и β = b.

Найденный экспериментально характер зависимости скорости реакции от концентраций реагирующих веществ отражает общий порядок реакции, который равен сумме показателей степеней при концентрациях реагирующих веществ (α+β) в найденном экспериментально кинетическом выражении для скорости реакции.

u = kC(Fe²⁺)C(H₂O₂) α = 1, a = 2,

β = 1, b = 1, это реакция 2-го порядка.

Порядок реакции определяют экспериментальным путём. Например, при гидролизе сахарозы С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О С₆Н₁₂О₆ + С₆Н₁₂О₆

^{глюкоза фруктоза}

концентрация воды постоянна, это растворитель. Поэтому скорость реакции линейно зависит от концентрации сахарозы, т.е. эта реакция первого порядка.

- Н₂ + I₂ = 2HI при постоянной концентрации йода меняют концентрации водорода, устанавливают зависимость u от С(Н₂); оказалась первая степень. Потом при постоянной концентрации водорода меняют концентрацию йода, устанавливают зависимость u от С(I₂), оказалось и в этом случае 1-я степень. Значит общий порядок реакции 2.

Реакция N₂ + О₂ 2NOимеет порядок 1,5, т.к. экспериментально установлено u = kC(N₂)C^1/2(O₂)

Возможен и нулевой порядок реакции, который означает, что скорость реакции при постоянной температуре постоянна и не зависит от концентрации реагента:

W

2NH₃ N₂ + 3Н₂ эта реакция имеет нулевой порядок.

В химической кинетике используется понятие молекулярности реакции – это число молекул, одновременным взаимодействием которых осуществляется элементарный акт химического превращения. Молекулярность

характеризуется только целыми числами.

I₂ 2I одномолекулярная реакция

Н₂ + I₂ 2HI бимолекулярная реакция

2NO + H₂ N₂O + H₂O тримолекулярная реакция.

Реакций большей молекулярности практически не бывает, т.к ничтожно мала вероятность столкновения в данный момент времени в данной точке пространства числа молекул больше трёх.

Как правило, молекулярность и порядок реакции не совпадают (для элементарных – совпадают).

Примеры: Н₂S₂O_{3, водн. р-р} → H₂O + S↓ + SO₂

u = k C(H₂S₂O₃) мономолекулярная реакция 1-го порядка

Н_{2, газ} + I_{2, газ} → 2HI _газ u = k C(H₂) C(I₂) это бимолекулярная реакция 2-го порядка.

С₁₂Н₂₂О_{11, р-р} + Н₂О → С₆Н₁₂О₆ + С₆Н₁₂О₆ это бимолекулярная реакция, но от концентрации воды скорость реакции в водном растворе не зависит, поэтому она имеет 1-й порядок.

СН_{4 , газ} + 2S_{2, газ} → СS_{2, газ} + 2H₂S _газ тримолекулярная реакция.

Экспериментально установлено, что это реакция 2-го порядка, т.к.

u = k C(CH₄) C(S₂) Т.о. попытка формального применения ЗДМ для кинетических характеристик неэлементарных процессов чаще всего не отражает реальной зависимости скорости от концентрации.

При определении биодоступности лекарственных препаратов изучается кинетика высвобождения действующего вещества из различных лекарственных форм в колбе in vitro и в живом организме in vivo. Этим занимается наука фармакокинетика. Установлено, что во многих случаях скорость высвобождения лекарственного вещества из таблеток может быть описана кинетическим уравнением 1-го порядка. А сами лекарственные вещества в живом организме вступают в химические реакции, которые также часто имеют 1-й порядок. Для лекарств пролонгированного действия более выгоден нулевой порядок скорости высвобождения и взаимодействия с биологическими системами.

Рассмотрим скорость реакции 1-го порядка:

u = -dC / dτ = kC.Проинтегрируем:

С_τ = С_о^.е^-kτ , где С₀ - начальная концентрация вещества,

С_τ – концентрация вещества в момент времени τ,

k - константа скорости реакции 1-го порядка

τ – время, соответствующее С_τ.

Это уравнение даёт зависимость концентрации от времени в явном виде. Для обработки экспериментальных данных удобно использовать логарифмическую форму уравнения:

lnC_τ = ln(C_oe^-kτ); lnC_τ = lnC_o - kτ; kτ = lnC_o - lnC_τ ;

kτ = lnC_o/C_τ ; k = 1/τ^.lnC_o/C_τ ;

k = 2,303/τ^.lgC_o/C_τ- выражение для константы скорости реакции 1-го порядка. Размерность константы скорости реакции 1-го порядка [ время^-1 ].

Константа скорости реакции 1-го порядка легко определяется экспериментально, если построить график в полулогарифмических координатах:

Важной характеристикой для реакции 1-го порядка являетсяпериод полупревращения или период полураспада (для лекарственных препаратов – период полуэлиминации ).

Это время, за которое реагирует половина первоначального количества вещества: τ_1/2. С_τ = С_о/2.

k = 2,303/τ_1/2 ^.lg2.lg2 = 0,3010. k = 0,693/τ_1/2.

τ_1/2 = 0,693/k- в реакции 1-го порядка период полураспада не зависит от исходного количества вещества, т.е. является свойством вещества.

Вмедицине: из того, что для различных доз лекарства τ_1/2 окажется постоянным, узнаём, что взаимодействие лекарства с рецептором описывается уравнением 1-го порядка, появляется возможность определить нагрузочную дозу и поддерживающую дозу, т.е. осуществить расчёт оптимального дозирования.