Tốc độ trung bình và liên hệ giữa các chất

Nồng độ mol $C$ (mol/L) của một chất thay đổi theo thời gian. Trong khoảng thời gian $\Delta t = t_2 - t_1$, nồng độ đổi một lượng $\Delta C = C_2 - C_1$. Tốc độ trung bình theo chất đó là mức đổi nồng độ trong mỗi đơn vị thời gian, lấy giá trị dương:

$$\bar v_{\text{chất}} = \frac{\lvert \Delta C \rvert}{\Delta t}$$

• Chất đầu: $\Delta C < 0$ nên $\bar v = -\dfrac{\Delta C}{\Delta t}$.
• Sản phẩm: $\Delta C > 0$ nên $\bar v = +\dfrac{\Delta C}{\Delta t}$.
• Đơn vị: $\text{mol/(L}\cdot\text{s)}$, hoặc $\text{mol/(L}\cdot\text{min)}$ khi thời gian tính bằng phút. Đổi: $1\ \text{mol/(L}\cdot\text{min)} = \dfrac{1}{60}\ \text{mol/(L}\cdot\text{s)}$.

Với phương trình đã cân bằng $a\mathrm{A} + b\mathrm{B} \rightarrow c\mathrm{C} + d\mathrm{D}$, các chất đổi nồng độ theo tỉ lệ hệ số nên tốc độ theo từng chất khác nhau. Để có một số mô tả cả phản ứng, chia cho hệ số:

$$\bar v = -\frac{1}{a}\frac{\Delta C_A}{\Delta t} = -\frac{1}{b}\frac{\Delta C_B}{\Delta t} = \frac{1}{c}\frac{\Delta C_C}{\Delta t} = \frac{1}{d}\frac{\Delta C_D}{\Delta t}$$

Nhờ vậy $\bar v$ không phụ thuộc chọn chất nào. Ví dụ với $\mathrm{N_2} + 3\mathrm{H_2} \rightarrow 2\mathrm{NH_3}$: $\bar v = \bar v_{\mathrm{N_2}} = \dfrac{\bar v_{\mathrm{H_2}}}{3} = \dfrac{\bar v_{\mathrm{NH_3}}}{2}$.