A decomposição do pentóxido de dinitrogênio (N₂O₅) é uma reação de grande interesse cinético, frequentemente utilizada para ilustrar mecanismos de reação complexos e a aplicação de aproximações em química. A reação global é 2N₂O₅(g) → 4NO₂(g) + O₂(g), e sua lei de velocidade experimental é de primeira ordem em relação a [N₂O₅].
No entanto, o mecanismo proposto para essa reação envolve múltiplas etapas elementares, incluindo a formação de intermediários reativos. Um dos mecanismos mais aceitos é o seguinte: 

1. N₂O₅(g) ⇌ NO₂(g) + NO₃(g) (Equilíbrio rápido, k₁ e k₋₁) 2. NO₂(g) + NO₃(g) → NO₂(g) + O₂(g) + NO(g) (Etapa lenta, k₂) 3. NO(g) + NO₃(g) → 2NO₂(g) (Etapa rápida, k₃)


Considerando o mecanismo proposto e aplicando a aproximação do estado estacionário para os intermediários, a lei da velocidade para a decomposição de N₂O₅ é expressa por: