
【机】 law of molecular concentration
分子浓度律(Law of Molecular Concentration)是物理化学中描述物质浓度与化学反应速率关系的核心原理,其定义为:在恒温条件下,化学反应的速率与各反应物浓度的幂乘积成正比。该定律最早由挪威科学家Cato Guldberg和Peter Waage于1864年提出,现称为质量作用定律的核心组成部分。
从分子动力学角度,该定律揭示了反应物分子碰撞频率与浓度间的定量关系。当反应物浓度增加时,单位体积内的有效分子碰撞次数呈指数增长,导致反应速率提升。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)将其数学表达式定义为: $$ v = k prod [A_i]^{ u_i} $$ 式中$v$为反应速率,$k$为速率常数,$[A_i]$表示各反应物浓度,$ u_i$为对应物质的化学计量数。
实际应用包含三个维度:
此定律的验证实验可通过分光光度法测定碘钟反应完成,具体操作规范见《分析化学实验手册》(高等教育出版社)。
“分子浓度律”这一表述并非标准术语,但结合“分子浓度”和“律”的语境,可以理解为对分子浓度概念的规律性解释。以下是综合多来源信息的详细说明:
分子浓度指单位体积溶液(或混合物)中溶质分子的数量,反映溶质分布的密集程度。例如,相同体积下,溶质分子越多,浓度越高。它不仅适用于溶液,也可描述气体、固体等均匀体系中特定成分的含量。
分子浓度的基本公式为: $$ c = frac{n}{V} $$ 其中:
例如,1立方米气体中含1mol某分子,其浓度为1mol/m³。实际应用中,浓度也可用质量百分比、ppm(百万分之一)等形式表示。
分子浓度在化学、生物学、环境科学中广泛应用,例如:
若需进一步了解具体公式推导或实际案例,可参考化学教材中的“溶液浓度”章节。
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