Баланс продуктов азотной реакции
Как известно, объемные доли азота и кислорода в воздухе составляют, соответственно, 0,79 и 0,21. Зная плотности азота 
, кислорода 
и воздуха 
(при нормальных условиях: 0єС и 760 мм рт. ст.), найдем массовые доли азота и кислорода
;
.
Относительное число молекул азота (к молекулам кислорода) найдем из уравнения баланса массы
, откуда
.
Относительное число молекул кислорода (к сумме молекул азота и кислорода в воздухе) – по определению 
(совпадает с объемной долей).
Зная механизм распада азота, можем сделать расчет и составить баланс продуктов азотной реакции. При этом будем иметь в виду, что распаду подвергаются все без исключения молекулы азота, и весь водород переходит в воду.
В свою очередь, образование воды идет своим известным цепным механизмом /9/. Звенья цепочки реакций имеют меньший активационный барьер, чем прямая реакция (3), что снижает затраты энергии на возбуждение реакции. Особенностью цепной реакции является ее разветвление на реакцию, ведущую к образованию воды 
, и – реакцию, ведущую к образованию малоактивного радикала 
, прерывающего цепочку реакций, особенно на холодных границах зоны реакции. То есть, если азот является ускорителем реакции, то кислород, как видно, является замедлителем реакции и поэтому должен частично остаться в продуктах реакции.
Для расчета количества кислорода-замедлителя, оставшегося в продуктах азотной реакции, представим объем зоны реакции в виде куба с ребром, условно вмещающим 10 молекул воздуха. Тогда количество молекул в объеме куба будет, соответственно, 
, а на границах куба 
. С учетом соотношения молекул кислорода и азота в воздухе количество молекул кислорода на границах зоны реакции будет
.
Количество молекул оставшегося неиспользованным кислорода-замедлителя на границах зоны реакции с учетом равной вероятности (
) разветвления реакции (на ее продолжение и прерывание) будет:
или 
молекулы О2 на каждую молекулу О2 в воздухе.
Уравнение баланса продуктов азотной реакции (на одну молекулу кислорода воздуха) в общем виде можем записать так:
(5).
Коэффициенты в (5) определим следующим образом.
Целое число молекул 
(на одну молекулу 
):
.
Коэффициент 
(как остальное 
)
Теперь уравнение баланса азотной реакции при принятых условиях будет иметь вид:
(6).
Массовые доли продуктов реакции:
– водяной пар (вода) 
;
– углерод (графит) 
;
– кислород (замедлитель) 
;
– водород (в составе воды) 
.
Коэффициенты и параметры могут меняться от условий проведения азотной реакции.
