Llei d'acció de masses

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

La llei d'acció de masses postula que en un equilibri químic el producte de les concentracions de les espècies reactives és constant. Sigui l'equació química següent on dos reactius A i B amb els corresponents coeficients estequiomètrics α i β reaccionen per donar els productes de la reacció C i D, amb els coeficients estequiomètrics γ i δ corresponents, segons una reacció química reversible que queda en equilibri químic:

α A + β B és en equilibri amb γ C + δ D

en aquest cas l'expressió matemàtica de la llei d'acció de masses és:

K = \frac{[C]^\gamma [D]^\delta}{[A]^\alpha [B]^\beta} [1]

Aquesta definició és d'ús general si bé no és completament certa, ja que només es compleix si en lloc de les concentracions s'empren les activitats de les espècies presents a la reacció química. L'expressió més general en funció de les activitats, ai, de cada component, de i=1 fins a n, i dels seus respectius coeficients estequiomètrics, νi (positius pels productes de la reacció i negatius pels reactius) s'expressa així:

K = \prod_{i=1}^n a_i^{{\nu}_i}

Les concentracions es poden expressar en molaritat, molalitat, fracció molar, pressió en el cas de gasos, etc. i s'obtenen constants K diferents però relacionades.

La constant K s'anomena constant d'equilibri i es pot relacionar amb l'energia de Gibbs de la reacció estàndard mitjançant l'equació:

\Delta G_r^0 = - RT \ln K [2]

on R és la constant dels gasos i T la temperatura absoluta.

L'expressió de la llei d'acció de masses va ser proposada per primera vegada el 1864 pels químics noruegs Cato Maximilian Guldberg i Peter Waage, seguint les idees del químic francès Claude Louis Berthollet sobre la reversibilitat de les reaccions químiques.[3][4][5][6][7]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. McNaught, A.D.; Wilkinson, A. IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, the "Gold Book". 2ª (en anglès). Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1997. DOI 10.1351/goldbook.M03725. ISBN 0-9678550-9-8 [Consulta: 25-febrer-09]. 
  2. McNaught, A.D.; Wilkinson, A. IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, the "Gold Book". 2ª (en anglès). Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1997. DOI 10.1351/goldbook.C01023. ISBN 0-9678550-9-8 [Consulta: 25-febrer-09]. 
  3. C.M. Guldberg and P. Waage,"Studies Concerning Affinity" C. M. Forhandlinger: Videnskabs-Selskabet i Christiana (1864), 35
  4. P. Waage, "Experiments for Determining the Affinity Law" ,Forhandlinger i Videnskabs-Selskabet i Christiania, (1864) 92.
  5. C.M. Guldberg, "Concerning the Laws of Chemical Affinity", C. M. Forhandlinger i Videnskabs-Selskabet i Christiania (1864) 111
  6. C.M. Guldberg and P. Waage, "Experiments concerning Chemical Affinity"; German translation by Abegg in Ostwald's Klassiker der Exacten Wissenschaften, no. 104, Wilhelm Engleman, Leipzig, 1899, pp 10-125
  7. C.M. Guldberg and P. Waage, "Concerning Chemical Affinity" Erdmann's Journal für Practische Chemie, (1879), 127, 69-114. Reprinted, with comments by Abegg in Ostwald's Klassiker der Exacten Wissenschaften, no. 104, Wilhelm Engleman, Leipzig, 1899, pp 126-171