Zakon stalnog sastava supstance. Očuvanje zakona iz hemije

Kemija spada u kategoriju egzaktnih nauka, a pored matematike i fizike postavlja zakone postojanja i razvoja materije koja se sastoji od atoma i molekula. Sve procesa koji se odvijaju u živim organizmima, a među objektima nežive prirode, ona se temelji na fenomen konverzije mase i energije. Zakon stalnog sastava materije, koja će biti posvećena proučavanju ovog članka, leži u srcu procesa u neorganskih i organskih svijeta.

Atomski molekularne doktrine

Da bismo razumjeli zakone koji uređuju materijalnoj realnosti, morate imati ideju o tome šta je napravljen. Prema veliki ruski naučnik M. V. Lomonosova "u mraku se moraju pridržavati fizike i, posebno, hemičara, ne znajući unutrašnju strukturu čestica." On je bio taj koji je u 1741, na prvi teoretski, a kasnije potvrdio i iskustvo, otkrio zakone hemije, predstavljaju osnovu za proučavanje života i neživih stvari, a to su: Sve supstance se sastoje od atoma, molekula može formirati. Sve ove čestice su u stalnom pokretu.

Otvaranje i J. pogreške. Dalton

50 godina kasnije Lomonosov počeo razvijati ideju engleski naučnik John. Dalton. Naučnici će obavljati najvažnije proračuna za određivanje atomske težine kemijskih elemenata. Ovo je služio kao glavni dokaz ovih pretpostavki: težina molekula i tvari može se izračunati iz atomske mase čestica u svom sastavu. Kao Lomonosov i Dalton vjerovali da, bez obzira na način pripreme, jedinjenja molekula će uvijek imati nepromenljivog kvalitativnog i kvantitativnog sastava. U početku, to je zakon postojanosti sastava materije je formuliran na takav način. Prepoznajući ogroman doprinos nauci Dalton, ne može prikriti grešku dosadni: negirajući molekularnu strukturu jednostavne tvari, kao što su kisik, dušik, vodik. Naučnici smatraju da je molekula ima samo komplikovan kemikalija. S obzirom na ogroman prestiž u naučnoj zajednici Dalton, njegove zablude negativno uticao na razvoj hemije.

Kao težio atoma i molekula

Otkriće takvih kemijskih postulat, kao zakon o stalnosti sastav materije, je omogućeno zahvaljujući konceptu očuvanja mase supstanci, neproreagovani i formirana nakon toga. Osim toga mjerenje atomska masa Dalton vodi I. Berzelius preciznost stola atomske težine kemijskih elemenata i ponuda napredne njihove oznake kao latinicom. Trenutno težina atoma i molekula se određuje pomoću karbonskih nanocijevi. Dobiveni rezultati u ovim studijama potvrđuju postojeće zakone hemije. Ranije istraživači su takav instrument koji se koristi kao maseni spektrometar, ali komplikovan tehnika je težio u ozbiljan nedostatak spektrometrije.

Zašto je to tako važno je zakon očuvanja mase supstance

Formulisana M. V. Lomonosovym gore navedenih kemijskih postulat dokazuje i činjenica da je u toku reakcije atoma su dio reaktanata i proizvode ne nestaju i pojavljuju se iz ničega. Njihov broj se skladišti bez promjene prije i nakon procesa kemijske. Konstanta od mase atoma, ta činjenica logično dovodi do zakon održanja mase i energije. Osim toga, naučnik proglasio ovog zakona, kao opći princip prirode, potvrđujući Inter-energije i konstantnosti sastav materije.

Ideje J. Proust kao potvrda atomske molekularne teorije

Pozivajući se na otvaranje takvog postulat, kao zakon stalnog sastava. Hemiju krajem 18. - početkom 19. stoljeća - nauka u kojoj su naučnici sporova između dva francuska naučnika, J. Prust i K. Berthollet. Porijekla tvrdi da sastav supstance formira kemijske reakcije, uglavnom ovisi o prirodi reagensa. Berthollet vjerovali da je jedinjenja o sastavu - reakcije proizvoda utiče i relativnom iznosu interakcije supstanci. Većina hemičara u ranim studijama su podržali ideju Prousta, koji ih je formulirana na sljedeći način: sastav kompleksa spoj je uvijek konstantna i ne ovisi o specifikacijama na način na koji je primljen. Međutim, dalja istraga tečnih i čvrstih rješenja (legura) potvrdila je mislio K. Berthollet. Ove zakon materije stalnog sastava nije bio primjenjiv. Osim toga, ne radi za spojeve sa jonskim rešetkama. Sastav ovih supstanci zavisi od metode s kojima su minirana.

Svaki kemijskih supstanci, bez obzira na način pripreme, stalni kvalitativnog i kvantitativnog sastava. Ova formulacija karakteriše zakon postojanosti sastava supstance J. Proust je predložio 1808. godine. Kao dokaz On navodi u obliku sljedeće primjere: Malachite iz Sibira ima isti sastav kao mineral je minirano u Španjolskoj; u svijetu postoji samo jedna cinober, i nema materijalne vrijednosti prima depozit. Tako Proust je naglasio konstantnost sastav materije, bez obzira na mjesto i način njegove proizvodnje.

Ne postoje pravila bez izuzetaka

Od zakona određeno razmjera, slijedi da je formiranje kompleksa spoj kemijski elementi su međusobno povezani u određenim omjerima težine. Uskoro kemijske znanosti pojavila informacija o postojanju materije sa varijabilnim sastavu, što ovisi o načinu pripreme. Ruski naučnik M. Kurnakov predložila imenovanje ovih jedinjenja berthollides kao što su titan oksid, teška voda, cirkonijuma nitrid.

Ove supstance po 1 težinski dio jednog elementa ima na različite količine drugih elemenata. Dakle, u binarnom spoj bizmuta sa galijuma na jedan dio po težini galijuma pada 1,24-1,82 dijelovima bizmut. Kasnije kemičari otkrili da, osim metalnih spojeva jedni druge supstance ne poštuju zakon definitivnog razmjera, to je u ovom klasi neorganska jedinjenja kao oksidi. Berthollides karakteristično i sulfida, karbida, nitrida, i hidridi.

Uloga izotopa

Nakon što je bio u posjedu zakona konstantnosti materije, hemije kao egzaktna nauka je bila u stanju da poveže karakteristike težinu spoj sa izotopa sadržajem elemenata formiranja to. Podsjetimo da je izotopi smatra atoma kemijskih elemenata sa identičnim protona, ali različit broj nukleon. S obzirom na prisustvo izotopa, podrazumijeva se da je sastav po težini spoj može biti varijabla pod uvjetom konstantnog elemenata uključenih u supstancu. Ako je element povećava sadržaj bilo izotopa i težine supstance također mijenja. Na primjer, obične vode se sastoji od 11% vodika, i teške formirali svoje izotop (deuterij) - 20%.

karakteristike berthollides

Kao što smo već objasnili, očuvanje zakona u hemije potvrđuju osnovne odredbe atomske-molekularne teorije i da su apsolutno tačno na suštinu konstantnog sastava - daltonides. A berthollides imaju granice koje se izmjene dijelova težinu elemenata. Na primjer, u oksid tetravalent titana po jednom težina dio metala pada 0,65-0,67 dijelovima kisika. Supstance nestalna sastav ne imati molekularnu strukturu, kristalno rešetke se sastoje od atoma. Stoga, kemijski spojevi formule samo odražavaju granice njihovog sastava. Različiti su različitih supstanci. Temperatura također može utjecati na sastav opsege elemenata težine. Ako dva kemijski elementi formiraju između njih nekoliko supstanci - berthollides, onda oni također se ne može primijeniti i zakon više proporcija.

Od svih navedenih primjera da zaključi da teorijske kemije su prisutne dvije grupe supstanci: konstanta ili varijabla sastava. Ima prirodu ovih spojeva je odličan potvrda atomske molekularnu učenja. I ovdje zakon stalnog sastava više nije dominantan u kemijskoj znanosti. Ali to pokazuje povijest svog razvoja.