Llei de composició constant de la substància. les lleis de conservació de la química

Química pertany a la categoria de les ciències exactes, i més de matemàtiques i física estableix les lleis de l'existència i el desenvolupament de la matèria que consisteix en àtoms i molècules. Tots els processos que ocorren en els organismes vius, i entre els objectes de la natura inanimada, que es basa en el fenomen de la conversió de massa i energia. Llei de composició constant de la matèria, que es dedicarà a l'estudi d'aquest article, es troba al cor dels processos en el món inorgànic i orgànic.

doctrina atòmica-molecular

Per comprendre les lleis que regeixen la realitat material, cal tenir una idea del que està fet. Segons el gran científic rus M. V. Lomonosova "en la foscor han de complir la física i, en particular, els químics, sense saber l'estructura interna de les partícules." Va ser ell qui en 1741, al principi, teòricament, i posteriorment confirmat per l'experiència, va descobrir les lleis de la química, són la base per a l'estudi de la vida i la matèria no vivent, a saber: Totes les substàncies estan compostes d'àtoms, molècules capaces de formar. Totes aquestes partícules estan en moviment constant.

Obertura i error J .. Dalton

50 anys més tard Lomonosov va començar a desenvolupar la idea d'un científic anglès John. Dalton. Els científics dur a terme els càlculs més importants per determinar els pesos atòmics dels elements químics. Això va servir com una prova principal d'aquests supòsits: pes del molècula i la substància es pot calcular a partir del pes atòmic de partícules en la seva composició. Com creien Lomonosov i Dalton que, independentment del mètode de preparació, els compostos de la molècula sempre tindran composició qualitativa i quantitativa que no canvia. Inicialment, és la llei de la constància de la composició de la matèria va ser formulada de tal manera. Reconeixent l'enorme contribució a la ciència Dalton, no pot ocultar l'error molest: negar l'estructura molecular de les substàncies simples, com ara oxigen, nitrogen, hidrogen. Els científics creuen que la molècula té solament complicats productes químics. Atès l'enorme prestigi en la comunitat científica de Dalton, els seus deliris influenciats negativament en el desenvolupament de la química.

Com els àtoms i les molècules pesades

El descobriment de tal postulat química, com la llei de la constància de la composició de la matèria, ha estat possible gràcies al concepte de la conservació de la massa, substàncies sense reaccionar i format a partir de llavors. A més Dalton mesurament de la massa atòmica realitzada I. Berzelius exactitud de la taula pesos atòmics dels elements químics i oferta va avançar la seva designació com a lletres de l'alfabet llatí. Actualment pes dels àtoms i les molècules es determina utilitzant un nanotub de carboni. Els resultats obtinguts en aquests estudis confirmen les lleis vigents de la química. Anteriorment els investigadors han utilitzat un instrument tal com un espectròmetre de masses, però una tècnica complicada es va pesar en un espectrometria seriós inconvenient.

Per què és tan important és la llei de conservació de la massa de la substància

Formulat M. V. Lomonosovym anteriorment postulat químic anomenat demostra el fet que durant la reacció dels àtoms formen part dels reactius i dels productes no desapareixen i apareixen del no-res. El seu nombre s'emmagatzema sense canvis abans i després del procés químic. La constant ja que la massa dels àtoms, aquest fet condueix lògicament a la llei de conservació de la massa i l'energia. D'altra banda, el científic va declarar aquesta llei, com a principi general de la naturalesa, el que confirma la interconversió d'energia i la constància de la composició de la matèria.

Idees J. Proust com una confirmació de la teoria atòmica-molecular

Fent referència a l'obertura d'un postulat tal, com la llei de composició constant. Química de finals dels 18 - principis del segle 19 - una ciència en la qual els científics eren les disputes entre els dos científics francesos, JK Proust i Berthollet. Origen afirmar que les substàncies composició formada per reacció química, depèn principalment de la naturalesa dels reactius. Berthollet creu que els compostos en la composició - dels productes de reacció també es veu afectada per la quantitat relativa d'interactuar substàncies. La majoria dels químics en els primers estudis han donat suport a la idea de Proust, que les va formular de la següent manera: la composició del compost complex és sempre constant i no depèn de les especificacions de la manera en què es va rebre. No obstant això, la investigació addicional de les solucions líquides i sòlides (aliatges) va confirmar pensar K. Berthollet. Aquestes substàncies llei de la composició constant no era aplicable. D'altra banda, no funciona per a compostos amb enreixats iònics. La composició d'aquestes substàncies depèn dels mètodes amb els que estan minades.

Cada substància química, independentment del seu mètode de preparació, una composició qualitativa i quantitativa permanent. Aquesta formulació caracteritza a la llei de la constància de la composició de la substància proposta per J. Proust en 1808. Com evidència que cita en forma d'exemples següents: malaquita de Sibèria té la mateixa composició que el mineral s'extreu a Espanya; en el món només hi ha una cinabri, i té no rep cap valor material d'un dipòsit. Per tant Proust va emfatitzar constància de la composició de la matèria, amb independència del lloc i el mètode de la seva producció.

No hi ha regles sense excepcions

De la llei de les proporcions definides, es dedueix que la formació del compost de complex dels elements químics estan connectats entre si en determinades relacions en pes. Aviat ciència química va aparèixer informació sobre l'existència de substàncies amb composició variable, que depèn del mètode de preparació. científic rus M. Kurnakov va proposar nomenar aquests compostos berthollides com ara òxid de titani, aigua pesada, nitrur de zirconi.

Aquestes substàncies per 1 part en pes d'un element ha de diferents quantitats d'altres elements. Així, en el compost binari de bismut amb gal·li en una part en pes de gal·li cau des 1,24-1,82 parts de bismut. químics més tard es va trobar que, a més dels compostos de metall a cada altres substàncies que no obeeixen a la llei de les proporcions definides, és en aquesta classe de compostos inorgànics com els òxids. Berthollides també és característic dels sulfurs, carburs, nitrurs, i hidrurs.

El paper dels isòtops

Després d'haver estat en possessió de la llei de la constància de la matèria, la química com una ciència exacta ha estat capaç d'enllaçar les característiques de pes del compost amb un contingut isotòpic dels elements que el formen. Recordem que els isòtops considerats àtoms de l'element químic amb protons idèntics però diferents números de nucleons. Donada la presència dels isòtops, s'entén que la composició en pes del compost pot ser variable amb la condició d'elements constants incloses en la substància. Si l'element augmenta el contingut de qualsevol isòtop i el pes de la substància també canvia. Per exemple, l'aigua ordinària comprèn 11% d'hidrogen, i pesat format per la seva isòtop (deuteri) - 20%.

característiques berthollides

Com ja hem explicat, les lleis de conservació de la química confirmen les disposicions bàsiques de la teoria atòmica-molecular i són absolutament fidel a la substància de composició constant - daltonides. A berthollides tenen límits que poden canviar parts en pes dels elements. Per exemple, en l'òxid de titani tetravalent d'una banda en pes del metall cau des 0,65-0,67 parts d'oxigen. Substàncies composició no permanent no té una estructura molecular, les seves xarxes cristal·lines estan compostos d'àtoms. Per tant, els compostos químics de fórmula només reflecteixen els límits de la seva composició. Diferents que són substàncies diferents. La temperatura també pot afectar els rangs de composició dels elements de pes. Si dos elements químics formen entre ells unes poques substàncies - berthollides, a continuació, que també poden no ser aplicats i la llei de les proporcions múltiples.

De tots els exemples anteriors a la conclusió que la química teòrica dos grups de substàncies són presents: una composició constant o variable. Tenir la naturalesa d'aquests compostos és un excel·lent confirmació ensenyaments moleculars atòmiques. I aquí la llei de la composició constant ja no és dominant en les ciències químiques. Però il·lustra la història del seu desenvolupament.