반응 메커니즘: 속도 제한 단계 근사

순반응률을 제어하는 가장 느린 단계는 반응률 결정 단계(RDS)입니다. 이는 전체 화학 반응의 속도 법칙을 검증하고 제안된 반응 메커니즘을 검증하는 데 사용됩니다.

RDS 근사, 즉 평형 근사는 가장 느린 단계 전후로 빠른 평형을 가진 가역 3단계 단일 분자 반응을 가정함으로써 이해할 수 있습니다.

여기서는 두 번째 단계가 RDS라고 가정해 봅시다. 이 단계에서 속도 상수 k₋₁은 k²보다 커야 한다. 즉, B는 A를 앞으로 진행하는 것보다 더 빠르게 개혁합니다. 그 결과, A와 B 사이에 균형이 유지됩니다.

또한, 속도 상수 k₃ 은 k₂ 와 k₋₂ 보다 훨씬 커야 2단계가 반응의 병목 지점이 되도록 합니다.

이러한 조건에서 전체 속도 법칙은 RDS의 반응물과 화학양론을 사용하여 표현할 수 있습니다.

k_²가 수치적으로 더 크더라도, 두 번째 단계는 여전히 느리고 속도에 영향을 미쳐 첫 번째 단계를 거의 평형 상태로 유지할 수 있습니다. 이 논리는 순방향 반응을 거울하지만 반대이며, RDS는 순방향 RDS의 역방향입니다.