质量作用定律

在一定条件下，基元反应的速率跟反应物浓度的指数幂的乘积成正比。有元反应（曾用名：基元反应）aA bB→gG hH，它的反应速率公式可表示为 v=k[A] _m [B] _n 。上式中[A]、[B]分别表示反应物A和B的浓度，m n是反应的级数，k是反应速率常数，它在数值上等于单位浓度时的反应速率。不同反应的k值不同。同一反应的k值，跟反应温度、催化剂等因素有关，而跟反应物浓度、压强无关。由反应物分子（或离子、原子、自由基等）直接作用而生成新产物的反应，叫做元反应。简单反应只包含一种元反应，因此可直接应用质量作用定律。在复合反应中，不是所有反应物分子都直接作用，所以质量作用定律不能直接应用于复合反应，然而对于组成复合反应的任何一步元反应，质量作用定律依然适用。由质量作用定律可知，简单反应的反应级数跟它相应的元反应的反应分子数相同。但对复杂反应来说则不同。例如，反应2H ₂ （气） 2NO（气）=2H ₂ O N ₂ （气），实验证明它是分两步进行的。

 

2NO H ₂ =H ₂ O ₂ N ₂ （慢反应）

 

H ₂ O ₂ H ₂ =2H ₂ O（快反应）

 

整个反应的速率由最慢的一步决定，它的质量作用定律表示式是v=k[H ₂ ][NO] ₂ ，可见这是一个三级反应，而不是四级反应。