תגובה אלמנטרית

בכימיה פיזיקלית, תגובה אלמנטרית היא תגובה כימית בה מגיבים מגיב אחד או יותר, בשלב אחד, לתת תוצר. לתגובה כזאת יש מצב מעבר אחד בלבד. כל תגובה כימית היא תגובה אלמנטרית או בנויה מכמה תגובות אלמנטריות. בתגובה אלמנטרית המקדמים הסטוכיומטריים של משוואת התגובה המאוזנת הם ערכי החזקות של משווואת הקצב.

ניתן לבטא את קצב התגובה כהשתנות ריכוז המגיב לפי הזמן. כלומר, הנגזרת של הריכוז לפי הזמן.

עבור ריאקציה אונימולקולרית, כלומר, ריאקציה שבה יש מגיב אחד בלבד, מתפרקת המולקולה A, ליצירת תוצר.

${\mbox{A}}\rightarrow {\mbox{products}}$

קצב התגובה של ריאקציה כזו, כאשר הטמפרטורה קבועה, תלוי בריכוז החומר ויתואר כך:

${\frac {d[{\mbox{A}}]}{dt}}=-k[{\mbox{A}}]$

בתגובה בימולקולרית, מגיבים שני אטומים, מולקולות יונים או רדיקלים לתת תוצר או תוצרים:

${\mbox{A + B}}\rightarrow {\mbox{products}}$

קצב הריאקציה של תגובה כזאת, בטמפרטורה קבועה, ניתן לבטא כך:

${\frac {d[{\mbox{A}}]}{dt}}={\frac {d[{\mbox{B}}]}{dt}}=-k[{\mbox{A}}][{\mbox{B}}]$

באופן עקרוני, נדירות עד מאד תגובות אלמנטריות בהן מעורבים 3 חלקיקים שונים במקביל, כיוון שהסיכוי ששלוש מולקולות שונות יפגשו באותו זמן בהכוונה מרחבית מתאימה להתנגשות פוריה, נמוך מאוד. תגובות אלה נקראות תגובות טרימולקולריות. לכל תגובה כימית שאינה אלמנטרית, קיים מנגנון המתאר את התגובה בעזרת מספר תגובות אלמנטריות. לא תמיד ברור המנגנון, ופעמים רבות משוואת הקצב שלו מסובכת. לרוב ניתן למצוא משוואת קצב מקורבת על ידי שימוש בקירובים שונים.

ראו גם

• הנחת המצב העמיד
• שלב קובע מהירות
• קינטיקת מיכאליס-מנטן