Складні реакції, такі реакції хімічні, елементарні акти яких різні. У протилежність С. р. елементарні акти простих реакцій не відрізняються один від одного природою речовин, що беруть участь в них, а лише, можливо, — напрямом перетворення, якщо реакція обратіма (у останньому випадку деякі автори реакцію також називають складною). С. р. можна розглядати як сукупність простих реакцій, які в цьому випадку називаються стадіями складної реакції. Що інколи все утворюються в ході С. р. речовини є її продуктами в тому сенсі, що вони можуть бути отримані в кількостях, порівнянних з витраченими кількостями вихідних речовин. Такі, зокрема, послідовні реакції і паралельні реакції . поширеніший, проте, тип хімічних реакцій, що ілюструється прикладом гомогенного розпаду закису азоту N 2 O. Ця реакція відбувається в дві стадії:
1) N 2 O ® N 2 + O 2
2) 2o®o 2 1
2n 2 O = 2n 2 +O
Під межею приведено підсумкове рівняння реакції, що виражає її кінцевий результат, що встановлюється за допомогою хімічного аналізу або яким-небудь іншим порівняно грубим методом, наприклад по зміні тиску, якщо реакцію проводять в замкнутій системі. Щоб отримати підсумкове рівняння підсумовуванням хімічних рівнянь стадій 1 і 2, ці рівняння треба заздалегідь помножити на числа, написані праворуч від них. Такі числа називаються стехіометричними числами. Речовини, що утворюються і витрачаються на різних стадіях, але що не входять в підсумкові рівняння, називаються проміжними речовинами (атомний кисень, наприклад, — проміжна речовина розпаду N 2 O).
Найбільш важливі типи С. р. — каталітичні реакції (див. Каталіз ) і ланцюгові реакції . Особливість тих і інших — циклічна освіта і витрачання проміжних речовин; основна відмінність полягає в характері цих проміжних речовин. При каталізі проміжні речовини — стійкі утворення, здатні самі по собі, у відсутність реакції, існувати невизначено довго. Проміжні речовини ланцюгових реакцій — атоми, вільні радикали або збуджені молекули — можуть існувати лише короткий час.
Якщо С. р. відбувається у відкритій системі, при безперервній подачі з постійною швидкістю вихідних речовин і з безперервним видаленням продуктів реакції, то реакція може відбуватися стаціонарно. Кожна проміжна речовина тоді утворюється і витрачається з однаковою швидкістю, так що його кількість в системі не змінюється з часом. Реакція в замкнутій системі може відбуватися квазістационарно, якщо середній час життя проміжні речовин мало в порівнянні з часом, за який відбувається істотна зміна складу реагуючій суміші. При цьому перебіг реакції в кожен момент практично не відрізняється від стаціонарного.
Найважливішим випадком нестаціонарних реакцій є реакції з ланцюгами, що розгалужуються, теорія яких була створена Н. Н. Семеновим .
Швидкість окремих стадій С. р. визначається мас, що діють, законом, на основі якого можна отримати рівняння, що описують течію С. р. Завдання значно спрощується, якщо реакція стаціонарна або квазістационарна.
Літ.: Емануель Н. М., Кнорре Д. Р., Курс хімічної кінетики, 3 видавництва, М., 1974; Механізм і кінетика складних каталітичних реакцій, М. 1970.
