단일 단계 반응

단일 단계 반응 또는 소반응(elementary reaction)은 하나 이상의 화학종이 단일 반응 단계와 단일 전이 상태를 거쳐 직접 반응하여 생성물을 형성하는 화학 반응이다. 실제로는 분자 규모에서 반응을 설명하기 위해 반응성 중간체가 감지되지 않거나 가정할 필요가 없는 경우 반응은 단일 단계 반응으로 간주된다. 겉보기에 단일 단계 반응으로 보이는 반응도 실제로는 가변적인 수명을 가진 반응 중간체가 있는 복잡한 화학 반응의 연속인 다단계 반응일 수 있다.

단분자 단일 단계 반응에서, 분자 는 해리되거나 이성질화하여 생성물을 형성한다.

일정한 온도에서 이러한 반응의 반응 속도는 화학종 의 농도에 비례한다.

이분자 단일 단계 반응에서 두 원자, 분자, 이온 또는 유리기 와 가 함께 반응하여 생성물을 형성한다.

일정한 온도에서 이러한 반응의 속도는 화학종 와 의 농도 곱에 비례한다.

단일 단계 이분자 반응의 속도식은 1864년 굴베르그와 바게가 처음 제안했기 때문에 때때로 질량작용의 법칙이라고도 불린다. 이러한 유형의 반응의 예로는 고리형 첨가 반응이 있다.
이 속도식은 이상 기체에 대한 충돌모형을 사용하여 기본 원리에서 유도할 수 있다. 묽은 유체의 경우 간단한 확률적 논증을 통해 동등한 결과가 얻어졌다.

충돌모형에 따르면 삼분자 단일 단계 반응에서 세 가지 화학종이 동시에 서로 반응할 확률은 무시할 수 있다. 따라서 이러한 삼분자 반응은 일반적으로 비단일 단계 반응으로 언급되며, 질량작용의 법칙과 일치하게 더 기본적인 이분자 반응의 집합으로 분해될 수 있다. 전체 반응 계획을 항상 도출할 수는 없지만, 반응 속도식을 기반으로 한 해법은 정상 상태 또는 미카엘리스-멘텐 근사값을 통해 종종 가능하다.

 내용주 

분류:물리화학
분류:화학반응속도론