Закон действующих масс. 
Уравнение изотермы реакции

В ходе химической реакции концентрации реагентов и продуктов изменяются: количество реагентов уменьшается, количество продуктов возрастает. При достижении химического равновесия концентрации веществ в системе перестают меняться и остаются постоянными при неизменных внешних условиях. Эти концентрации называются равновесными.

На основе анализа экспериментальных данных был установлен закон действующих масс (К. Гульдберг, П. Вааге), который является следствием второго начала термодинамики и может быть выведен из условия термодинамического равновесия.

Приращение энергии Гиббса в реакции определяется соотношением.

Здесь с (Х,) — исходные, равновесные концентрации компонентов веществ X*, участвующих в реакции; AG°_p — постоянная величина, равная энергии Гиббса этой реакции при стандартных условиях.

Величина П_с 1К_С — это стехиометрическое соотношение концентраций веществ, участвующих в реакции при заданных условиях. Как следует из второго начала термодинамики, при равновесии AG_r =0, тогда П_с/К_с = 1 или К_с = const. Величину К_с называют константой равновесия реакции.

Выражение К_с = const — математическая запись закона действующих масс, который формулируется следующим образом: для обратимой реакции общего вида при постоянных внешних условиях в равновесии отношение произведений концентраций продуктов к произведению концентраций реагентов с учетом стехиометрии есть величина постоянная, не зависящая от содержания реагентов и продуктов.

С помощью уравнения изотермы реакции можно рассчитать приращение энергии Гиббса AG_r при заданном значении П_с, если известна константа равновесия реакции К_с. И наоборот, если известно приращение энергии Гиббса в реакции AG_r при заданном значении П_с, т. е. при заданных концентрациях реагентов и продуктов, можно рассчитать константу К_с.

Уравнение изотермы реакции.

при стандартных условиях переходит в уравнение.

Результаты применения законов термодинамики к совокупности рассмотренных в гл. 4 биообъектов — (системе) саркомерных мостиков — формируются в виде следующего рабочего цикла, описывающего переход мостиков из одних состояний в другие:

Уровни энергии Гиббса различных состояний системы саркомерных мостиков могут быть отображены в виде энергетической диаграммы (рис. 5.3). Энергетическая диаграмма наглядно показывает термодинамические параметры состояний и переходов между состояниями при работе мышцы — совокупности саркомерных мостиков. На основе этой диаграммы можно рассчитать эффективность работы мышцы при разной нагрузке.

Состояние саркомерного мостика.

Рис. 5.3. Энергетическая диаграмма совокупности саркомерных мостиков