【原】化学反应的质量作用定律

在19世纪及以前，化学几乎还是独立于物理的学科，化学的发展主要是建立在经验和实验之上。这期间化学工作者总结出了很多实用的规律(从道尔顿的原子学说到阿伏伽德罗的分子学说)，其中相当一部分是定量规律，例如质量守恒定律、定比定律、倍比定律、质量作用定律。其中质量作用定律描述了化学反应速率与反应物浓度的关系，是化学动力学的基础，它由G.M.古德贝格和 P.瓦格在1867年提出，后来又经过了包括他们在内的多位化学家的发展和完善，其内容如下。

质量作用定律

基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基元反应方程式中该反应物化学计量数。其数学表达式为

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基元反应可以认为是化学反应中最基本的反应。从碰撞理论的角度来理解，基元反应就是指分子之间直接发生一次碰撞生成新物质的反应。实际反应很多是由多步基元反应复合而成。

例如，基元反应

NO₂+CO=CO₂+NO

其速率方程式为：

r=k[NO₂][CO] 

式中[NO₂]、[ CO]分别为反应物NO₂和CO的浓度，k称为反应的速率常数，式中各浓度的指数之和就是反应级数(此处为二级反应)，即基元反应中发生一次碰撞的分子数。

尽管质量作用定律最先是根据实验结果总结的经验规律，但也可以由碰撞理论、过渡态理论、PRKM理论等模型推导得到，它不仅适用于气体也适用于稀溶液。质量作用定律不仅在化学中有重要意义，它还被推广到核物理、生态学、传染病学等很多领域。