Zakon stalnosti sestavljanja: formulacija, primeri, pomen

Enaka kemična spojina ima konstantno sestavo, ne glede na kraj in način pridobivanja vzorca. Za ta zaključek je eden od prvih prišel ustanovitelj sodobne kemije, francoski znanstvenik A. de Lavoisier. Ugotovil je sestavo vode, zraka, organske snovi, verjamejo, da so delci v določenih razmerjih del snovi. Kasneje drugi znanstvenik iz Francije, J. L. Proust, je oblikoval zakon nespremenljivosti sestave. Obe raziskovalci sta trdo delali, da bi branili svoje ideje v sporu z znanstveno skupnostjo.

Pogledi na struktura snovi na prelomu 18. in 19. stoletja

Kemični elementi, ki medsebojno povezujejo v različnih razmerjih, tvorijo množico snovi. Za vsako od njih je značilen določen nabor atomov in razmerje med njihovimi mase. Toda do konca XVIII. Stoletja so mnogi znanstveniki verjeli drugače. Težava zanje je bila netočnost kvantitativnih metod. Poleg tega so bila stališča atomsko-molekularnih pogledov v tistem času tresljiva, prevladala je teorija flogistona - mitskega elementa. Pri določanju količinske sestave snovi je bil pomemben prispevek:

• A. de Lavoisier;
• MV Lomonosov;
• J.L. Proust;
• D. Dalton.

Zasluga JL Prousta je v tem, da je izpopolnil kvantitativne metode Lavoisierja, sledil jim je strogo. Znanstvenik je predlagal zakon stalnosti sestave, ohranjanje razmerij elementov v vzorcih spojin. Proust je začel svoje delo v tej smeri konec 18. stoletja, vendar so njegova dela prejel priznanje šele leta 1808. Ob približno istem času je John Dalton predstavil idejo o atomih in masah teh delcev, večkratnih razmerjih.

Biografija JL Prousta

Znanstvenik, ki je predlagal zakon nespremenjene sestave, se je rodil 26. septembra 1754 na zahodu Francije. Oče Josepha Louisa je bil v Angersu apotekar. Prav tako je predstavil svojega sina, da bi poskusil kemične snovi. Mladi je nadaljeval študij v Parizu, kjer se je srečal z Lavoisierjem in njegovimi znanstvenimi idejami. Leta 1776 je Proust objavil svoja prva resna dela na področju kemije. Od 1799 do 1806 je znanstvenik vodil laboratorij v Madridu. V Franciji se je Proust vrnil leta 1806. Po krajšem bivanjem v Parizu je Joseph Louis odšel na dom. Leta 1808-1816 so bila prepoznana njegova dela na področju preučevanja sestave snovi, vključno z glukozo. Leta 1817 se je upokojil in živel sam do konca svojih dni (1826). Proust je bil eden od izjemnih znanstvenikov njegovega časa, Vitez Legije časti, član Kraljeve akademije znanosti v Neaplju.

Zakon stalnosti sestave. Primeri

J.L. Proust je odkril glukozo, postal znan po svoji briljantni zmagi v znanstveni spornosti z rojakom Bertholletom, katerega vzrok je bil zakon nespremenljivosti kompozicije. Formulacija, ki jo predlaga Proust, navaja: če več elementov tvori kemično čisti vzorec, ga sestavljajo isti atomi. Odnosi med njihovimi množicami in številkami so tudi stalni. Primeri:

1. Natrijev klorid (NaCl) lahko dobimo z reakcijo klorovodikove kisline z natrijevim hidroksidom. Druga metoda je obdelava s klorovodikovo kislino natrijev karbonat. Pri dveh različnih kemičnih reakcijah dobimo spojino, katere formula je NaCl. V obeh primerih vsebuje snov 39,33% natrija in 60,66% klora.
2. Kisik (kemijski O) med nastajanjem molekule vode združimo z enako količino vodika (H). Če 1,11 g vodika reagira z 8,89 g kisika, nastane 10 g vode (H₂O). Povečanje količine ene od snovi vodi do istega rezultata. Atomi elementa, ki so bili prevzeti, se ne bodo odzvali. Masa vode v tem poskusu ostaja enaka - 10 g, sestava njegovih molekul odseva formulo H₂O.

Pomen odkritja nespremenljivosti sestave

V začetku XIX. Stoletja so teoretični zakoni vzpostavili zakone, ki povezujejo snovi, opisujejo njihove odnose. Kvantitativne in kvalitativne lastnosti so raziskovali mnogi znanstveniki, ki so predlagali univerzalne formulacije. Temeljne so bile ideje MV Lomonosova o ohranjanju mase v kemičnih transformacijah. Zakon stalnosti sestave, ki ga je vzpostavil J. L. Proust, je prav tako velikega pomena za znanost in prakso. Na podlagi te pravilnosti je formula za vodo zapisana samo v obliki H₂O in sestavo žveplove kisline - H₂Tako₄. Toda zakon iz Prousta nima tako celovitega značaja kot Lomonosov učenje. Zato je bila njegova formulacija po odkritju izotopov pojasnjena. To je ime za atome istega elementa, ki ima različne mase. Razmerje med delci v sestavi vzorca je konstantno, vendar le pod pogojem nespremenjene izotopske sestave. Na primer, masna sestava vodika in kisika v konvencionalnih in težka voda se razlikuje. Druga tekočina vsebuje izotop vodikovega deuterija. Masa težke vode je več kot običajno.

Sodobni pogledi na sestavo snovi

Po Proustovi formulaciji je masno razmerje med atomi, ki sestavljajo določeno snov, stalne narave, ni odvisno od metode pridobivanja vzorca. V začetku 20. stoletja smo v študiji kovinskih zlitin odkrili spojine s spremenljivo sestavo. V tem primeru lahko različne uteži drugega elementa ustrezajo enoti teže enega kemijskega elementa. Na primer, v spojinah talija z bizmutom na enoto mase prvega od 1,2 do 1,8 enot teže drugega elementa. Takšne primere lahko najdemo med intermetalnimi snovmi, oksidi, žveplovi spojini, dušik, ogljik, vodik s kovinami. Zato zakoni, ki jih odkrijejo Proust in Dalton, veljajo samo za tiste snovi, ki so imajo molekularno strukturo. Ti vključujejo veliko kislin, oksidov, hidridov. Kvalitativna in kvantitativna struktura takšnih spojin je konstantna. Na primer, sestava vode v ozračju, oceani, ledeniki in živi organizmi odraža formulo H₂O.