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什么是质量作用定律
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质量是指物体中所包含的物质的量。以牛顿第二定律所表现出的质量称为惯性质量，以万有引力定律所表现出的质量称为引力质量。这两种质量实际上在可测精度内相等，但目前尚无理论把两者统一起来。
根据狭义相对论，对于运动状态不发生变化的物体而言，质量是一个常量，不因物体的形状、状态、温度、位置等外界情况地改变而改变。同时，对于低速宏观物体而言，速度的少量改变对质量几乎不发生影响，但对于高速（接近光速）宏观物体而言，速度的少量改变对质量则有较大影响。
在日常生活中，我们普遍认为“有质量”的物体，即宏观物体，实际上是静止质量非零的物体。但要指出的是，这里的“静止”是指物体的相对静止，而不包括物体内部的情况。在微观世界，有很多静止质量为零的存在，如光子，即只有运动时...
元反应的反应速率与各反应物的浓度的幂的乘积成正比，其中各反应物的浓度的幂的指数即为元反应方程式中该反应物化学计量数的绝对值。
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出门在外也不愁质量作用定律 -
质量作用定律
质量作用定律law of mass action19世纪中期，G.M.古德贝格和 P.瓦格提出：化学反应速率与反应物的有效质量成正比。此即质量作用定律，其中的有效质量实际是指浓度。近代实验证明，质量作用定律只适用于元反应，因此该定律可以更严格完整地表述为：元反应的反应速率与各反应物的浓度的幂的乘积成正比，其中各反应物的浓度的幂的指数即为元反应方程式中该反应物化学计量数的绝对值。如对元反应NO2+CO=CO2+NO，其速率方程式可根据质量作用定律写作：【NO2】 【CO2】 式中为反应速率，［NO2］、【CO】分别为反应物NO2和CO的浓度，称为反应的速率常数。根据质量作用定律，元反应的级数与反应的分子数是相等的。
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law of mass action理想气体混合物在恒温恒压下进行化学反应达到平衡状态时，参加反应的每一种气体的分压强p0i或浓度C0i与系统的压强和温度间应满足的关系。由挪威化学家C.M.古尔德贝格和P.瓦格根据化学反应的速率与参加反应的活性质量（就是指分压强或浓度或摩尔分数）成正比的关系于1867年提出的。质量作用定律不仅适用于气体，也适用于稀溶液。如果除了气体和稀溶液以外，还有纯固体参加反应，则因为纯相的化学势只依赖于温度和压强，故在前二式的左端并不包含有关纯相的因子，仍然只需写出气体（或溶质）的分压强或浓度的乘积即可，就好像固体根本不存在一样。事实上，固体的存在只影响平衡常数对温度和压强的依赖关系。根据质量作用定律，可以确定化学反应中各反应物和生成物的活性质量之间的联系。它在化学平衡学说中具有重要的意义。
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当初Guldberg和Waage提出质量作用定律的时候，并没有严格的证明。质量作用定律的速率部分 v=k∏[Ri]^νi 中νi被认为是计量系数，并且假设这个公式可以用于所有反应。这个假设不符合事实，因此这一部分是经验的。平衡部分 K=∏ci^νi 由上式和可逆反应的关系K=k1/k-1得到。这一部分是由推导得出的。现在已经把当初不严格的假定纠正，质量作用定律也可以证明。速率部分 v=k∏[Ri]^νi 只对基元反应严格成立。证明可以通过碰撞理论、过渡态理论、RRKM理论等模型实现。这里通过碰撞理论作个简单证明：对基元反应 A+B->产物-dN(A)/dt/V=-NAd[A]/dt/V=Zexp(-Ec/RT)=σvN(A)/V·N(B)/V·exp(-Ec/RT)=π(rA+rB)^2·(8kT/μ/π)^0.5·[A][B]NA^2·exp(-Ec/RT)因此 v=-d[A]/dt=NA(rA+rB)^2·(8πkT/μ)^0.5·exp(-Ec/RT)[A][B]=k[A][B]对于复杂反应，v=k∏[Ri]^νi'中νi'不再是计量系数，而由机理中各基元反应速率定律导出，因而只有表观意义。平衡部分 K=∏ci^νi 对基元反应推导与Guldberg和Waage提出的方法一样。对复杂反应的K由各基元反应的K直接组合得到，因而νi仍然严格等于计量系数。
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什么是质量作用定律?
什么是质量作用定律?
质量作用定律表示,在等温条件下,化学反应速度一般可用单位时间,单位体积内烧掉燃料量或消耗掉的氧量来表示.可用下面的式子表示炉内的燃烧反应：aA+bB=gG+hH式中：aA为燃料bB为氧化剂gG+hH为燃烧产物质量作用定律说明了参加反应物质的浓度对化学反应速度的影响.其意义是：对于均相反应,在一定温度下,化学反应速度与参加反应的各反应物的浓度乘积成正比,而各反应物浓度的方次等于化学反应式中相应的反应系数.因此,反应速度又可以表示为：WA=-（dCA&dt）=KACaACbBWB=-（dcB&dt）=KBCaACbB式中：CA、CB为反应物A,B的浓度；质量守恒定律的应用_百度文库
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质量作用定律(law of mass
action) ，在现代意义上理解，就是在一定温度下,一个元化学反应，其反应速率与反应物质的浓度的指数幂的乘积成正比。事实上与反应物的质量无关，而是与反应物质的浓度有关，所以此定律字面的意义是错了，用习惯了也就将错就错沿用下来了。这是关于化学反应速率的一条重要定律，可以看作是化学动力学的开端。质量作用定律源于对“化学亲和力”的探索，其历史可追溯到古希腊时期。
化学亲和力的前世今生
古希腊和古代中国、印度都提出了关于“万物的本原”的学说，对后世影响最大的是“四元素论”、“原子论”、“五行论”等。这回答了“是什么、怎么样”的问题，元素也好、原子也好、五行也好，它们之间结合和分离、互相转化才能形成宇宙万物及各种现象，这其中的原因又是什么呢？或者说，元素或原子的结合、分离、五行之间的相互转化是由什么原因引起的呢？显然，这是在元素论或原子论、五行论基础上提出的更深一层的问题。用现在的语言说就是，物质之间为什么能发生化学反应以及化学反应能力的强弱怎样衡量？
在中国，对于“木为什么生火、火为什么生土、土为什么生金、金为什么生水、水为什么生木；木为什么克土、土为什么克水、水为什么克火、火为什么克金、金为什么克木”似乎没有人去关心背后的原因，即使后来兴起的“元气论”，也没有去研究“元气”为什么这样运动而不是那样运动，科举又不考这些，研究来干毛啊。这是中国古代科学的普遍现象，知其然而不知其所以然。曹冲称象，巧妙利用了浮力，但中国却没有人像阿基米德那样总结出浮力定律。
在古希腊，提出“四元素论”的恩培多克勒借喻人的感情爱和恨解释元素的结合和分离，物质和人类一样，有爱、恨的感情，感情相合产生爱，元素相互吸引，感情相异产生恨，使元素分离。当各种元素被爱彻底地混合之后，恨便逐渐又把它们分开；当恨把它们分开之后，爱又逐渐地把它们结合在一片。因此每种合成的实体都是暂时的；只有元素以及爱和恨才是永恒的。“西方医学之父”希波克拉底用亲属关系解释物质变化，由此引申出相似物质之间有结合倾向，相反物质之间有分离倾向的观点。今天看起来够荒诞，不过人家总算有心研究过。
这种观念延续下来，到13世纪，德国炼金家阿尔伯特&马格努斯（西方学界公认他是砷元素的发现者）提出了“亲和力”（又译为“亲合力”）一词，其本意是姻亲关系，原词是“affinity”，认为一切化学反应都是反应物的“亲和力”所致。于是把导致化学反应得以发生的力（或者相互作用）称为“化学亲和力”。实际上，炼金术士对化学反应的概念还很模糊，他们仅仅接触了物质变化的一些外在表现，比如物质的可燃性与不可燃性、挥发性与不挥发性、可溶性与不可溶性等，要解释物质的这些性质，就不得不涉及物质的组成问题，但炼金术时期又不可能测得物质的组成，于是认为物质性质的变化即表示物质本身发生了变化，将化学反应理解成物质性质的变化。
在医药化学时期，已有著作曾列有粗略的亲和力定性顺序表，表明金属与不同试剂发生反应的活泼程度。17世纪，近代化学的奠基人波义耳将机械论和实验引入化学，提出了近代的元素定义，形成了物质分解为元素，物质又由元素组成的思想。化学依赖元素概念实现了从认识性质（炼金术时期）向认识物质组成的转变。
17世纪，原子论思想在刚刚诞生不久的近代科学界影响甚大，特别是伽桑狄的大力宣传，物质由不可分割的微粒组成的想法逐渐在一些科学家头脑中生根发芽。由于元素概念的提出，波义耳将有关物质构造的想象和对化学变化的研究联系起来，提出了微粒哲学。他认为，物质由微粒组成，最小的微粒有各种形状，有锯齿状的，有尖凸或凹口，它们相互插合结合在一起。同时他还进一步提出，“相异元素之微粒相互吸引，则生成第三种物质，即成为化合物。倘若此化合物中二元素成分之相互亲和力小于其中一成分与第四种物质之亲和力，而此化合物即分解，则另生成第五种物质”。
波义耳推翻了用爱和恨之类的超自然力对亲和力作出的解释，试图用力学原理说明亲和力的性质，又用这种亲和力去解释微粒之间的结合与分解，而这种结合与分解则形成化学变化过程，因此，亲和力成了化学变化的原因。
著名物理学家牛顿是一个秘密的炼金术士，而且绝对是当时欧洲无可匹敌的炼金大家。牛顿赞同原子是物质的最小单位的观点，假设气体原子间以一种与距离成反比的富有弹性的力互相排斥，以此解释波义耳的气体体积与气压成反比的定律。牛顿试图将导致物质化学结合的力解释为类似于万有引力的力。但他认为，物质微粒之间的相互作用所遵循的规律要比引力定律更为复杂，因为微粒之间除了引力以外，当它们彼此趋近时还有排斥力发生作用。这其实是分子运动论的核心内容（未定量解释）。牛顿以物质间微粒相互吸引和发生碰撞的假说对他观察到的各类化学反应，如盐的潮解、溶解、置换、爆炸等居然作出了统一的解释。牛顿关于化学亲和力的思想中包含着合理内容和天才猜测，但他的万有引力理论并不考虑反应温度、介质、压强等因素（万有引力只与物质的质量和距离有关），而实际上化学反应是受到上述因素影响的，而且化学反应是有选择性的，比如铁在常温下可溶于稀硫酸、而铜则不能，这些现象引力理论是无能为力的。
牛顿的物理学理论赢得了人们的普遍承认，化学家们自然不能不受到很大影响。沿着波义耳和牛顿的思路，化学家们认为必须列出能表现各个化合物相互之间反应能力的亲和力表，并且还指望，亲和力表能预示出其它化合物在同一化学反应中的反应能力。编制这样的表格自然要以实验为基础，由于这个缘故，当时的原子论者对这类表格将信将疑，他们仍然认为抽象推理比实验验证更为可靠。不过，这类表格代表的却是大多数化学家的倾向。
18世纪，通过测量亲和力的大小来认识化学变化的规律，成为当时化学界的一项主要工作（另一项是研究燃烧的问题），测量化学亲和力则是以置换反应为基础的。1718年，法国化学家杰奥弗瓦（又译为“杰沃弗罗瓦”）提出了第一张较为详细的化学亲和力表。他的基本思想是：“每当两种有某种结合倾向的物质互相结合时，只要加进一种比两者之一的亲和力更强的第三种物质，这第三种物质就会和两种物质中的一种相结合，并把另一种物质分离出来。”杰沃弗罗瓦排列出一张共有十六行的表格，每行第一位都有一个表示某种化学物质的炼金术符号。他把通过实验证明能与各行第一位所列物质发生反应的物质分别排进各行。顺序如下：对列在该行第一位的物质来说，亲和力较强的物质在该行中排在前面，较弱的排在后面。例如，第一行第一位是“酸精”，以下的符号依次表示的是固定碱盐（碳酸盐）、挥发性碱盐（铁盐）、吸收性土质（不冒泡的碱）、金属物质。例如对于置换反应：
&&&&&&&&&&&&&
Fe + 2HCl ＝ FeCl2 + H2↑
按杰奥弗瓦的观点，由于铁与氯的化学亲和力大于氢与氯的化学亲和力，因此铁将盐酸中的氢置换出来，生成氯化亚铁和氢气。
在此之后不久人们便发现，一种物质对另一种物质的亲和力并不是一成不变的。法国一位化学家在1773年提出，这些亲和力是变化的，视溶液中反应是在常温（“湿法”即溶液中）下还是在这些物质一起加热到较高温度（“干法”即熔融状态下）下进行而定。因此，需要对这两种“法”即据不同的反应条件制定相应的亲和力表。
瑞典化学家、乌普萨拉大学化学教授贝格曼（他是舍勒的好友，他在分析化学方面有杰出的贡献，详见第五章第二节“化学分析技术鸟瞰”）广泛研究了酸和碱在它们的盐中相互置换的能力，如：当苛性重土Ba（OH）2加入到酒石矾（K2SO4）中，就生成了重晶石（BaSO4），剩下一种含有苛性植物碱的溶液（KOH），从而他总结出硫酸（H2SO4）对钡的比对钾碱有更强的亲和力，他还用同样的方法得出了许多其他酸、碱化合物的相对亲和力。1775年，贝格曼提出了化学亲和力理论，引入了“有选择亲和性”的概念，似乎是想弥补牛顿的理论。他认为，化学反应是根据反应物的性质，通过其决定的有选择的亲和力而发生，这个有选择的亲和力由置换反应来决定。他很清楚许多化合物在“湿式”（溶解）和“干式”（熔融）反应中的表现并不相同，付出了艰巨的劳动来研究范围广泛的物质，他编制的亲和力表与杰沃弗罗瓦的表十分相似，表示出59种物质在溶解和熔融两种不同反应条件中的亲和力的状况。
为了解释同种物质之间发生反应在溶液和熔融状态下是不同的现象，贝格曼把吸引分为同类物质间的“聚集吸引”和异类物质间的“化合吸引”两类，前者只能使物质的质量增大，后者能够形成各种化合物。他又把“化合吸引”分为两种主要类型：一是“单择性吸引”，即置换反应，一是“双择性吸引”，即复分解反应。他按照下述各原则得出其结果：“设A
是一种物质，其他异质物质a、b、c
等等都对它有吸引力；再设同c相化合而饱和的A（我称这化合为Ac），在添加了b
之后，便倾向于同b
化合而排除c。于是，可以说A
的吸引强于c，或者说，A
有较强的有择吸引；最后，设Ab
的化合在加入a
时破裂，设b
被选来取代b，则将可引出结论：a
在吸引本领上超过b，这样，我们便有一个按效验排列的系列a、b、c。他将亲合力看做是吸引力，是物质化合的原因,也是物质发生化学变化的原因。贝格曼倾向于把把亲和力看做是不变的，虽然已经认识到，除溶解和熔化外，在不少情况下，反应物的数量或实验条件都能影响反应结果，但他却认为这种差异是偶尔出现的现象。他说（亲和力）“很少受热以及外界条件影响”，显然没有考虑到温度、反应物的浓度、压力等对化学反应的影响。
由于人们掌握的化合物数量不断增加，编制这类表格也变得越发困难。其实，贝格曼就作过估计，要确定他那张表中所列物质间的全部关系，就需要分别进行3万次实验，甚至还必须提出一系列臆断。贝格曼无所畏惧地紧张从事他的宏伟事业，直到健康的恶化迫使他认识到，他已不可能完成这项任务。所以，他把已经取得的成果发表出来。
1777 年，即贝格曼提出有选择亲和力概念两年后，瑞典化学家温策尔（又译为“文策尔”）对金属溶于酸中的溶解速率进行了研究，试图从反应速率的角度估计各种酸与不同金属之间的化学亲和力，他发现了金属的溶解速率除了酸的种类之外，还受到酸的用量的影响，于是提出，化学反应的变化率与酸的“有效质量”(浓度)
成正比。这是对质量作用的早期认识。18世纪开始涌现出一批新编的化学词典和化学百科全书，普遍采纳了贝格曼的上述观点。1783年，拉瓦锡列出了氧对各种物质的亲和力表，强调这个表是反映氧化物中一物质被另一物质置换的顺序；又强调化学亲和力的顺序依赖于温度，这表明拉瓦锡已经认识到温度是影响化学反应的一个因素，这比贝格曼前进了一步。1786年，戴莫维为法国的一本百科全书写了一篇论述化学亲和力的长篇论文，基本上仍然重述贝格曼的观点。因此，这种亲和力思想在18世纪末叶得到广泛流传。
上述思想显然是定性性质的，但是随着十八世纪定量精神的不断发展，人们自然而然地要设法精确测量各种物质的亲和力。1700年，威尔赫姆&荷伯格就试图测出中和各种酸时需用的碱量。1781年，理查德&柯尔万提出，中和一定重量的某种酸所需用的各种碱的重量是测定这种酸对各种碱的亲和力的尺度，从而使前者的设想有所改进。这些方法都没有收到十分精确或举一反三的效果，但是，他们所运用的原理，后来被卡文迪许、李希特和武拉斯顿用来创立了化学当量理论，进而导致了定组成定律的发现。（参见“争论的典范—定组成定律”一节）
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