Большая Советская энциклопедия II

ДЕЙСТВУЮЩИХ МАСС ЗАКОН

один из основных законов физической химии; устанавливает зависимость скорости химической реакции от концентраций реагирующих веществ и соотношение между концентрациями (или активностями) продуктов реакции и исходных веществ в состоянии химического равновесия. Норвежские учёные К. Гульдберг и П. Вааге, сформулировавшие Д. м. з. в 1864—67, назвали «действующей массой» вещества его количество в единице объёма, т. е. концентрацию, отсюда — наименование закона.
Если в идеальной газовой смеси или идеальном жидком растворе происходит реакция:
аА +а'А' =bB +b'B' (1)
(А, А' и т.д. — вещества,а,а'и т.д. — стехиометрические коэффициенты), то, согласно Д. м. з., скорость реакции в прямом направлении:
r+=k+[A]a[A']a'(2)
Здесь [А] — концентрация вещества А и т.д.,k+— константа скорости реакции (в прямом направлении),k+зависит от температуры, а в случае жидкого раствора — также и от давления; последняя зависимость существенна лишь при высоких давлениях. Вид уравнения (2) определяется тем, что необходимым условием элементарного акта реакции является столкновение молекул исходных веществ, т. е. их встреча в некотором малом объёме (порядка размера молекул). Вероятность найти в данный момент в данном малом объёме молекулу А пропорциональна [А]; вероятность найти в нём одновременноамолекул А иа'молекул А' по теореме о вероятности сложного события пропорциональна [А]a[А']a'. Число столкновений молекул исходных веществ в единичном объёме за единичное время пропорционально этой величине. Определённая доля этих столкновений приводит к реакции. Отсюда вытекает уравнение (2). Мономолекулярные реакции требуют особого рассмотрения.
Скорость реакции (1) в обратном направленииr-=k-[B]b[B']b'.(3)
Если реакция обратима, т. е. протекает одновременно в противоположных направлениях, то наблюдаемая скорость реакцииr=r+–r-. Приr+=r-осуществляется химическое равновесие. Тогда, согласно уравнениям (2) и (3),
гдеК=k+/k-— константа равновесия. Для газовых реакций обычно применяют равноценное уравнение
гдеPA— парциальное давление вещества А и т.д.
Уравнения (2) и (3) применимы к простой (одностадийной) реакции и к отдельным стадиям сложной реакции, но не к сложной реакции в целом. Уравнения (4) и (5), выражающие Д. м. з. для равновесия, справедливы и в случае сложной реакции.
Общим условием равновесия по отношению к реакции (1), приложимость которого не ограничена идеальными системами, является уравнение
в котором [А] — Активность вещества А и т.д. Уравнение (6) выводится из принципов термодинамики. С помощью Д. м. з. для равновесия вычисляют максимально достижимые степени превращения при обратимых реакциях. В число последних входят важные промышленные процессы — синтез аммиака, окисление сернистого газа и многие другие. На основе Д. м. з. для скоростей реакций получают кинетические уравнения, применяемые при расчёте химической аппаратуры.
Лит. см. при ст. Кинетика химическая и Термодинамика химическая.
М. И. Тёмкин.

  1. действующих масс закон—ДЕЙСТВУЮЩИХ МАСС ЗАКОН один из осн. законов физической химии устанавливает зависимость скорости хим. реакции от концентраций реагирующих веществ и соотношение между конце...Большая советская энциклопедия
  2. действующих масс закон—соотношение между концентрациями исходных вв [А] [В] и продуктов хим. реакции [М] [N] при установившемся хим. равновесии. Для обратимой реакции аА i bВ ltgt mМ nN в сост...Большой энциклопедический политехнический словарь
  3. действующих масс закон:—скорость элементарной стадии химической реакциипри постоянной температуре пропорциональна концентрациям реагирующихвеществ в степенях равных их стехиометрическим коэффиц...Большой энциклопедический словарь II
  4. действующих масс закон—ДЕЙСТВУЮЩИХ МАСС ЗАКОН скорость элементарной стадии химической реакции при постоянной температуре пропорциональна концентрациям реагирующих веществ в степенях равных их ...Большой Энциклопедический словарь V
  5. действующих масс закон—скорость элементарной стадии хим. реакции при пост. темпре пропорциональна концентрациям реагирующих вв в степенях равных их стехиометрич. коэф. в уравнении этой стадии. ...Естествознание. Энциклопедический словарь
  6. действующих масс закон—ДЕЙСТВУЮЩИХ МАСС ЗАКОН скорость элементарной стадии химической реакции при постоянной температуре пропорциональна концентрациям реагирующих веществ в степенях равных их с...Современный энциклопедический словарь
  7. действующих масс закон—закон хим. термодинамики и кинетики справедливый для идеальных газов и разбавленных растворов. В хим. термодинамике Д. м. з. устанавливает связь между равновесными концен...Физическая энциклопедия
  8. действующих масс закон—при установившемся хим. равновесии между реагентами и продуктами рции выполняется равенство где misub хим. потенциал iго компонента системы ni sub eгo стехиометрич. коэ...Химическая энциклопедия