Massverkans lag

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök

Massverkans lag, även kallad Guldberg-Waages lag efter norrmännen Cato Guldberg och Peter Waage, 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.