Massverkans lag

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök

Massverkans lag, även kallad Guldberg-Waages lag, är en lag som för en reversibel kemisk reaktion ger ett samband mellan reaktanternas aktiviteter vid kemisk jämvikt. Uttryckt som en generell formel lyder sambandet:

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

Här är

Exempel: vatten[redigera | redigera wikitext]

En känd jämviktsreaktion är vattnets autoprotolys: 2H2O <-> OH- + H3O+. Då gäller i termer av koncentrationer:

K = \frac{[{\rm OH}^-][{\rm H_3O}^+]}{[{\rm H_2O}]^2}.

Eftersom vattenkoncentrationen är praktiskt tagen konstant, definierar man vattenkonstanten Kw = [OH-]·[H+] = 10-14 vid 25 °C. I rent vatten finns det lika många hydraterade protoner som hydroxyljoner, så att deras koncentrationer är 10-7 och pH är 7,0. Massverkningslagen säger att koncentrationen hydroxyljoner minskar proportionellt när man tillsätter en syra; pH + pOH = 14 (vid 25 °C).

Halvledarfysik[redigera | redigera wikitext]

Inom fysiken av halvledare talar man om elektroner i ledningsbandet och hål i valensbandet. Dessa kan rekombinera (annihilera varandra). Vid termodynamisk jämvikt är rekombination lika stor som termisk generation av nya elektron-hål-par. Genom dopning med små mängder störämnen kan man tillföra extra hål eller elektroner. Massverkanslag säger att produkt av hålkoncentrationen p och elektronkoncentrationen  n inte beror på dopning och är lika med produkten av deras intrinsiska koncentrationer p_i = n_i i den odopade halvledaren:

p n = n_i^2.

Historik[redigera | redigera wikitext]

Massverkans lag formulerades av de två norska kemisterna Cato Guldberg och Peter Waage.