Закон действующих масс. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

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 концентрациями продуктов реакции и исходных веществ, в хим. кинетике - связь скорости хим. реакции с концентрациями исходных веществ и продуктов реакции. Получен К. Гульдбергом (С. Guldberg) и П. Вааге (P. Waage) из статистич. соображений в 1867, термодинамич. вывод дан Дж. Гиббсом (J. Gibbs) в 1875.

Пусть хим. реакция описывается ур-нием

, где

- хим. символы исходных веществ и продуктов реакции,

- стехиометрич. коэф., указывающие, сколько молекул i-гo вещества возникает

или исчезает

. При хим. равновесии, согласно Д. м. з.. молярные концентрации с_i исходных веществ и продуктов реакции удовлетворяют ур-нию

К_С(Р, T) - константа хим. равновесия, зависящая от давления P и температуры T, при к-рых происходит реакция. Константа хим. равновесия

. функции

определяются связью хим. потенциалов

реагирующих веществ с их парциальными давлениями

, для идеальных газов

. Д.м.з. следует на этого соотношения и условия хим. равновесия

Константу хим. равновесия можно выразить через молярную энергию Гиббса g_i(P, T):

Отсюда следует, что К_C (P, T)удовлетворяет ур-ниям

где

- изменение молярного объёма,

- изменение молярной энтальпии системы при однократном протекании реакции согласно её ур-нию, R - газовая постоянная.

Статистич. физика позволяет вычислить константу хим. равновесия. Напр., для одноатомных газов

- энергия на один атом при T =0,

-хим. постоянная газа [последняя ф-ла получена О. Сакуром (О. Sackur) и Г. Тетроде (H. Tetrode) в 1912], m_i - масса атома. Константа

определяется экспериментально.

Если число молекул при хим. реакции не меняется

, то К_C не зависит от давления; если

, то при изменении давления хим. равновесие смещается, Д.м.з. определяет закон этого смещения.

Для хим. реакций в реальных газах и растворах используют модифициров. Д.м.з.: если вместо концентраций с_i ввести активности а_i, учитывающие отступление системы от идеальности, для хим. потенциала принять ф-лу

, аналогичную ф-ле идеальной системы

, то можно сформулировать Д.м.з. для активностей.

В хим. кинетике скорость хим. реакции, происходящей в идеальном газе или разбавленном растворе согласно ур-нию

, в соответствии с Д.м.а. равна

где с_i и с_i'. - концентрации исходных веществ и продуктов реакции, v_i и v_i'- их стехиометрич. коэф., k и k' - константы скоростей прямой и обратной реакций.

Д.м.з. в кинетике связан с тем, что для прямой реакции необходима встреча в малом объёме

молекул веществ A₁, A₂, ..., вероятность к-рой для идеального газа или разбавленного раствора пропорциональна (с коэф. пропорциональности k)произведению их концентраций

. Тоже справедливо и для обратной реакции, вероятность к-рой пропорциональна

..., но с др. коэф. пропорциональности k'. При хим. равновесии суммарная скорость хим. реакции обращается в нуль, и для равновесного отношения концентраций продуктов реакции и исходных веществ получаем Д.м.з. с константой равновесия, равной отношению скоростей обратной и прямой реакций

. Д.м.з. в кинетике можно получить методами неравновесной термодинамики, а для вычисления k и k' требуется привлечение кинетич. теории газов или электролитов.

Литература по закону действующих масс

Знаете ли Вы, что такое мысленный эксперимент, gedanken experiment?
Это несуществующая практика, потусторонний опыт, воображение того, чего нет на самом деле. Мысленные эксперименты подобны снам наяву. Они рождают чудовищ. В отличие от физического эксперимента, который является опытной проверкой гипотез, "мысленный эксперимент" фокуснически подменяет экспериментальную проверку желаемыми, не проверенными на практике выводами, манипулируя логикообразными построениями, реально нарушающими саму логику путем использования недоказанных посылок в качестве доказанных, то есть путем подмены. Таким образом, основной задачей заявителей "мысленных экспериментов" является обман слушателя или читателя путем замены настоящего физического эксперимента его "куклой" - фиктивными рассуждениями под честное слово без самой физической проверки.
Заполнение физики воображаемыми, "мысленными экспериментами" привело к возникновению абсурдной сюрреалистической, спутанно-запутанной картины мира. Настоящий исследователь должен отличать такие "фантики" от настоящих ценностей.

Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.

Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").

Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.

Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.

Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.