Rychlostní rovnice (nebo rychlostní zákon) je rovnice používaná k výpočtu rychlosti chemické reakce. Pro obecnou reakci aA + bB → C je rychlostní rovnice následující:

r = k [ A ] x [ B ] y {\displaystyle r\;=\;k[\mathrm {A} ]^{x}[\mathrm {B} ]^{y}}) {\displaystyle r\;=\;k[\mathrm {A} ]^{x}[\mathrm {B} ]^{y}}

Zde [A] a [B] jsou koncentrace A a B. x a y závisí na tom, který krok je určující pro rychlost. Pokud je mechanismus reakce velmi jednoduchý, kdy se A a B navzájem srazí a pak přejdou do produktů přes jeden přechodný stav, pak x=a a y=b. k je rychlostní konstanta reakce. Ta se mění v závislosti na teplotě, tlaku a dalších podmínkách.

Rovnice rychlosti je diferenciální rovnice. Pokud ji integrujeme, získáme rovnici, která říká, jak se mění koncentrace činidel a produktů v čase.

Ve speciálních případech je velmi snadné rovnici vyřešit a zjistit k. Například u reakce prvního řádu je rovnice následující:

r = - d [ A ] d t = k [ A ] {\displaystyle r=-{\frac {d[A]}{dt}}=k[A]} {\displaystyle r=-{\frac {d[A]}{dt}}=k[A]}

Integrace dává:

  ln [ A ] = - k t + ln [ A ] 0 {\displaystyle \ \ln {[A]}=-kt+\ln {[A]_{0}}}. {\displaystyle \ \ln {[A]}=-kt+\ln {[A]_{0}}}

Graf závislosti ln [ A ] {\displaystyle \ln {[A]}}{\displaystyle \ln {[A]}} na čase t tedy dává přímku se sklonem - k {\displaystyle -k}{\displaystyle -k} .

Někdy lze experimenty provést tak, aby reakce vypadala jako reakce prvního řádu. Pokud je koncentrace jednoho činidla udržována na stejně vysoké hodnotě, lze ji považovat za konstantu. Rovnice je r = k [ A ] [ B ] = k ′ [ A ] {\displaystyle r=k[A][B]=k'[A]}, {\displaystyle r=k[A][B]=k'[A]}kde k' je rychlostní konstanta pseudoprvního řádu. Pak lze k výpočtu k' použít výše uvedenou metodu.