Закон действующих масс (закон Гюгонио) применим для гетерогенных реакций. Этот закон устанавливает зависимость скорости химической реакции от концентраций реагирующих веществ. В его основе лежит предположение о том, что скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагентов, возведенных в степени, равную их стехиометрическому коэффициенту в уравнении реакции.
Однако для гетерогенных реакций, то есть реакций, в которых реагенты находятся в разных фазах (например, газ-твердое тело или жидкость-твердое тело), закон действующих масс не применим в исходной форме. Это связано с тем, что реакционная смесь в гетерогенных системах неоднородна, и концентрации реагентов могут различаться в разных областях системы.
Для применения закона действующих масс к гетерогенным реакциям необходимо ввести понятие активности вещества. Активность химического вещества - это мера его реакционной способности, т.е. способности участвовать в химической реакции. Активность зависит не только от концентрации, но и от многих других факторов, таких как температура, давление, растворимость и другие.
Для газов закон действующих масс можно применять, вводя понятие парциального давления газа, которое определяет его активность. Парциальное давление газа при гетерогенной реакции будет зависеть от его концентрации, а также от других факторов, таких как температура и объем системы.
В случае гетерогенных реакций с участием твердых веществ необходимо учитывать их активность. Активность твердого реагента определяется его поверхностью, степенью дисперсности и другими факторами. При этом фактическая концентрация твердого реагента и его активность могут различаться, и это приводит к несоответствию в исходной форме закона действующих масс.
Для применения закона действующих масс к гетерогенным реакциям необходимо учитывать все эти факторы, связанные с активностью реагентов. Для этого вводятся поправочные коэффициенты и функции активности, которые позволяют учесть все факторы, влияющие на скорость реакции в гетерогенной системе.
Важно отметить, что применение закона действующих масс к гетерогенным реакциям является упрощением и модельным представлением, так как реальные гетерогенные системы очень сложны и разнообразны. В реальных условиях могут происходить дополнительные процессы, которые не учитываются в рамках закона действующих масс. Поэтому для более точного описания гетерогенных реакций используются другие модели и теории, такие как кинетика поверхностных реакций или физическая химия коллоидов.