Zakon stalnosti sastava: formulacija, primjeri, značenje

Isti kemijski spoj ima konstantan sastav, bez obzira na mjesto i način dobivanja uzorka. Na ovaj zaključak jedan od prvih je došao osnivač moderne kemije, francuski znanstvenik A. de Lavoisier. Uspio je odrediti sastav vode, zraka, organskih tvari, vjerovali su da su čestice dio tvari u određenim omjerima. Kasnije je drugi znanstvenik iz Francuske, J. L. Proust, formulirao zakon o postojanosti skladbe. Oba su znanstvenika naporno radila na obrani svojih ideja u sporu s znanstvenom zajednicom.

Pogledi na struktura materije na prijelazu iz 18. i 19. stoljeća

Kemijski elementi, međusobno povezani u različitim omjerima, tvore mnoštvo tvari. Svaka od njih karakterizira određeni skup atoma i omjer njihovih masa. Ali do kraja XVIII. Stoljeća, mnogi su znanstvenici vjerovali drugačije. Problem za njih bio je netočnost kvantitativnih metoda. Osim toga, stajališta atomsko-molekularnih pogleda bili su u to vrijeme dinamična, prevladavala je teorija phlogiston-mitskog elementa. Pri određivanju kvantitativnog sastava tvari, značajan doprinos učinio je:

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

Vrijednost JL Prousta leži u činjenici da je usavršio kvantitativne metode Lavoisiera, a slijedio ih je strogo. Znanstvenik je predložio zakon o postojanosti sastava, očuvanje odnosa elemenata u uzorcima spojeva. Proust je započeo svoj rad u tom smjeru krajem 18. stoljeća, ali su mu djela primili priznanje tek 1808. godine. Otprilike u isto vrijeme, John Dalton predstavio je ideju atoma i mase ovih čestica, višestrukih omjera.

Biografija JL Prousta

Znanstvenik, koji je predložio zakon o postojanosti skladbe, rođen je 26. rujna 1754. na zapadu Francuske. Otac Josipa Louisa bio je apoteku u Angersu. Također je upoznao svog sina s eksperimentima kemijske tvari. Mladić je nastavio studij u Parizu gdje je upoznao Lavoisiera i njegove znanstvene ideje. Godine 1776. Proust je objavio prve ozbiljne radove na području kemije. Od 1799. do 1806. znanstvenik je vodio laboratorij u Madridu. U Francuskoj se Proust vraća 1806. godine. Nakon kratkog boravka u Parizu, Joseph Louis odlazi na rodno mjesto. Godine 1808. - 1816. njegova su djela na području proučavanja sastava tvari, uključujući glukozu, prepoznata. Godine 1817. odlazi u mirovinu i živi sam do kraja svojih dana (1826.). Proust je bio jedan od izvanrednih znanstvenika svoga vremena, Knight of the Legion of Honor, član Kraljevske akademije znanosti u Napulju.

Zakon stalnosti sastava. primjeri

Proust je otkrio glukozu, postao poznat po svojoj sjajnoj pobjedi u znanstvenoj kontroverzi s bratom Bertholletom, čiji je razlog bio zakon stalnosti sastava. Formulacija koja je predložila Proust navodi: kada nekoliko elemenata tvori kemijski čisti uzorak, ona se sastoji od istih atoma. Odnosi između svoje mase i brojeva također su trajni. primjeri:

1. Natrijev klorid (NaCl) se može dobiti reakcijom klorovodične kiseline s natrijevim hidroksidom. Druga metoda je obrada klorovodičnom kiselinom natrijev karbonat. U dvije različite kemijske reakcije dobivamo spoj čija je formula NaCl. U oba slučaja tvar sadrži 39,33% natrija i 60,66% klora.
2. Kisik (kemijski O) tijekom nastanka molekula vode kombinira se s istom količinom vodika (H). Ako 1,11 g vodika reagira s 8,89 g kisika, nastaje 10 g vode (H₂O). Povećanje količine jedne od tvari dovodi do istog rezultata. Atomi elementa koji je preuzet više neće reagirati. Masa vode u ovom eksperimentu ostaje ista - 10 g, sastav njegovih molekula odražava formulu H₂O.

Važnost otkrića postojanosti sastava

Na početku XIX. Stoljeća, teorijski zakoni utvrdili su zakone koji povezuju tvari, opisuju njihove odnose. Kvalitativna i kvantitativna svojstva proučavala su mnogi znanstvenici koji su predložili univerzalne formulacije. Temeljne su ideje MV Lomonosova o očuvanju mase u kemijskim preobrazbama. Zakon o postojanosti sastava koji je utvrdio J. Proust također je od velike važnosti za znanost i praksu. Na temelju ove redovitosti, voda formula je napisana samo u formi H₂O i sastav sumporne kiseline - H₂SO₄. Ali zakon Proust nema takav opsežan karakter kao Lomonosov učitelj. Stoga je njegova formulacija razjašnjena nakon otkrića izotopa. Ovo je naziv za atome istog elementa, koji imaju različite mase. Omjer čestica u sastavu uzorka je konstanta, ali samo pod uvjetom nepromijenjenog izotopnog sastava. Na primjer, maseni sastav vodika i kisika u konvencionalnim i teške vode drugačiji. Druga tekućina sadrži izotop hidrogen-deuterija. Masa teške vode je više nego inače.

Suvremeni pogledi na sastav materije

Prema Proustovoj formulaciji, maseni omjer atoma koji čine određenu tvar stalnog je značaja, ne ovisi o načinu dobivanja uzorka. Početkom 20. stoljeća u istraživanju metalnih slitina otkriveni su spojevi s promjenjivom sastavu. U ovom slučaju, različite težine drugog elementa mogu odgovarati jediničnoj težini jednog kemijskog elementa. Na primjer, u spojevima talijuma s bizmutom po jedinici mase prvog, od 1,2 do 1,8 jedinica mase drugog elementa. Takvi primjeri mogu se naći među intermetalnim tvarima, oksidima, spojevima sumpora, dušikom, ugljikom, vodikom s metalima. Slijedom toga, zakoni koji su otkrili Proust i Dalton vrijede samo u odnosu na one tvari koje imaju molekularnu strukturu. To uključuje mnoge kiseline, okside, hidride. Kvalitativna i kvantitativna struktura takvih spojeva je konstantna. Na primjer, sastav vode u atmosferi, oceanu, ledenjaku i živim organizmima odražava formulu H₂O.