Konsekutiivsed reaktsioonid
Konsekutiivsed reaktsioonid ehk jadareaktsioonid ehk järjestikused reaktsioonid (consecutive reactions) on keemilised reaktsioonid, milles esmase reaktsiooni stabiilne saadus on lähteühendiks teisele reaktsioonile. Näiteks metaani kloorimisel moodustuvad üksteisele järgnevalt CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3 ja CCl4.
Siin nimetatud reaktsioone tuleb eristada astmelisetst reaktsioonidest (stepwise reaction), mis kulgevad üle ebastabiilsete intermediaatide.
Lihtsaim järjestikuliste reaktsioonide juht on kaks pöördumatut esimest järku reaktsiooni:
- A → B → C kiiruskonstantidega k1 ja k2
Vastavad kineetilised võrrandid saame:
- d[A]/dt = -k1[A]
- d[B]/dt = k1[A] - k2[B]
- d[C]/dt = k2[B]
- algmomendil (t=0) lähtekontsentratsioonid [B]0 = [C]0 = 0
Nende võrrandite integreerimine annab kontsentratsioonid ajas:
![{\displaystyle [A]=[A]_{0}e^{-k_{1}t}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f08c960c9cdd4dd007349fd3730b74d90157758b)
![{\displaystyle [B]=[A]_{0}{\frac {k_{1}}{k_{2}-k_{1}}}\left(e^{-k_{1}t}-e^{-k_{2}t}\right)}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/988f78fdbfb8cea6a2066d7c8ace47014a10db04)
![{\displaystyle [C]={\frac {[A]_{0}}{k_{2}-k_{1}}}\left[k_{2}\left(1-e^{-k_{1}t}\right)-k_{1}\left(1-e^{-k_{2}t}\right)\right]\quad =[A]_{0}\left(1+{\frac {k_{1}e^{-k_{2}t}-k_{2}e^{-k_{1}t}}{k_{2}-k_{1}}}\right)}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6aba6b6c8d0b3bd9468c97f4b9b14aee6317e5e7)
Siinjuures vahesaaduse B kontsentratsioon reaktsiooni algperioodil kasvab, kuid lõpupoole kahaneb. Selleks et saada saadus B, tuleb protsess katkestada madalal või mõõdukal konversiooni astmel.