Закон действующих масс для определения скорости химических реакций (для гомогенных и гетерогенных процессов)

Скорость реакции в какой-то конкретный момент времени подчиняется закону действующих масс, который был экспериментально открыт и теоретически обоснован в середине 19 века и получил свое название от термина действующая масса, это синоним современного понятия концентрация

А+В АВ

Рассмотрим взаимодействие вещества А и В в некотором объеме. Любая реакция происходит после столкновения молекул. В какой-то конкретной точке существует вероятность нахождения молекул вещества А и вещества В, которая пропорциональна их молярной концентрации.

- вероятность нахождения
;

ω- показывает долю молекул вещества А, находящегося в конкретной точке.

Вероятность нахождения обоих этих веществ в точке столкновения определяется произведением этих вероятностей

Поскольку только часть столкновений приводит к химической реакции, то скорость образования вещества АВ будет определяться следующим образом.

- коэффициент, показывающий общую долю сталкивающихся молекул.

k – коэффициент пропорциональности, который называют константой скорости.
Для учета количества молей, участвующих в реакции k

Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в степени их стехиометрических коэффициентов.

Это определение относится к гомогенным реакциям. Если реакция гетерогенная, то в уравнение закона действующих масс входят только жидкие и газообразные реагенты, твердые исключаются, считается что их концентрация не изменяется.

З.Д.М. безусловно выполняется только для элементарных химических реакций, протекающих в одну стадию, в других случаях, фактическая и теоретическая вычисленная совпадают редко.