【质量作用定律】一、
质量作用定律是化学动力学中的一个基本原理,用于描述化学反应速率与反应物浓度之间的关系。该定律由挪威科学家古德贝格(Guldberg)和瓦格(Waage)于1864年提出,因此也被称为“古德贝格-瓦格定律”。
根据质量作用定律,对于一个一般的化学反应:
$$ aA + bB \rightarrow cC + dD $$
反应的速率 $ v $ 与各反应物浓度的幂次乘积成正比,即:
$$ v = k [A]^a [B]^b $$
其中:
- $ k $ 是速率常数,取决于温度、催化剂等因素;
- $ [A] $ 和 $ [B] $ 分别是反应物 A 和 B 的浓度;
- $ a $ 和 $ b $ 是反应物在化学方程式中的计量系数。
需要注意的是,质量作用定律仅适用于基元反应(即一步完成的反应)。对于复杂反应,其速率可能不直接符合质量作用定律,需通过实验确定速率表达式。
此外,质量作用定律并不适用于纯固体或纯液体,因为它们的浓度被视为常数。
二、表格展示
概念 | 内容 |
定律名称 | 质量作用定律(Guldberg-Waage Law) |
提出者 | 古德贝格(Guldberg)和瓦格(Waage) |
提出时间 | 1864年 |
核心内容 | 反应速率与反应物浓度的幂次乘积成正比 |
数学表达式 | $ v = k [A]^a [B]^b $ |
适用对象 | 基元反应(一步反应) |
不适用对象 | 复杂反应、纯固体、纯液体 |
速率常数影响因素 | 温度、催化剂、压力等 |
实验验证 | 需通过实验测定反应级数和速率常数 |
三、注意事项
在实际应用中,由于多数化学反应为非基元反应,因此不能直接使用质量作用定律来推导速率表达式。必须通过实验数据确定反应级数,并建立相应的速率方程。此外,某些反应的速率可能还受到其他因素如压力、温度、溶剂等的影响,这些都需要在实验中加以考虑。