Мас, що діють, закон
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Мас, що діють, закон

мас, що Діють, закон, один з основних законів фізичної хімії; встановлює залежність швидкості хімічної реакції від концентрацій реагуючих речовин і співвідношення між концентраціями (або актівностямі) продуктів реакції і вихідних речовин в стані хімічної рівноваги. Норвезькі учені К. Гульдберг і П. Вааге, Д, що сформулювали. м. з. у 1864—67, назвали масою» речовини, що «діяла, його кількість в одиниці об'єму, тобто концентрацію, звідси — найменування закону.

загрузка...

  Якщо в ідеальній газовій суміші або ідеальному рідкому розчині відбувається реакція:

  а А + а'' А'' = b B + b'' B''         (1)

(А, А'' і т.д. — речовини, а , а'' і т.д. — стехіометричні коефіцієнти), то, згідно Д. м. з., швидкість реакції в прямому напрямі:

  r + = до + [A] а [A''] a''          (2)

Тут [А] — концентрація речовини А і т.д., до + — константа швидкості реакції (у прямому напрямі), до + залежить від температури, а в разі рідкого розчину — також і від тиску; остання залежність істотна лише при високому тиску. Вигляд рівняння (2) визначається тим, що необхідною умовою елементарного акту реакції є зіткнення молекул вихідних речовин, тобто їх зустріч в деякому малому об'ємі (порядку розміру молекул). Вірогідність знайти в даний момент в даному малому об'ємі молекулу А пропорційна [А]; вірогідність знайти в нім одночасно а молекул А і а'' молекул А'' по теоремі про вірогідність складної події пропорційна [А] а [А''] a'' . Число зіткнень молекул вихідних речовин в одиничному об'ємі за одиничний час пропорційно цій величині. Певна доля цих зіткнень приводить до реакції. Звідси витікає рівняння (2). Мономолекулярні реакції вимагають особливого розгляду.

  Швидкість реакції (1) у зворотному напрямі

  r - = k - [B] b [B''] b'' .         (3)

Якщо реакція обратіма, тобто протікає одночасно в протилежних напрямах, то спостережувана швидкість реакції r = r + r - . При r + = r - здійснюється хімічна рівновага. Тоді, згідно з рівняннями (2) і (3),

 

  де До = до + / до - — константа рівноваги. Для газових реакцій зазвичай застосовують рівноцінне рівняння

 

де P A — парціальний тиск речовини А і т.д.

  Рівняння (2) і (3) застосовні до простій (одинстадійною) реакції і до окремих стадій складної реакції, але не до складної реакції в цілому. Рівняння (4) і (5), виражаючі Д. м. з. для рівноваги, справедливі і в разі складної реакції.

  Загальною умовою рівноваги по відношенню до реакції (1), прикладеність якої не обмежена ідеальними системами, є рівняння

 

в якому [А] — активність речовини А і т.д. Рівняння (6) виводиться з принципів термодинаміки. За допомогою Д. м. з. для рівноваги обчислюють максимально досяжні міри перетворення при оборотних реакціях. У число останніх входять важливі промислові процеси — синтез аміаку, окислення сірчистого газу і багато інших. На основі Д. м. з. для швидкостей реакцій отримують кінетичні рівняння, вживані при розрахунку хімічної апаратури.

  Літ . див.(дивися) при ст. Кінетика хімічна і Термодинаміка хімічна .

  М. І. Темкин.