Zakon stalnog sastava tvari. Zakoni očuvanja u kemiji

Kemija spada u kategoriju egzaktnih znanosti, a osim 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 predmetima nežive prirode, ona se temelji na fenomenu pretvaranja mase i energije. Zakon stalnog sastava materije, koja će biti posvećena proučavanju ovog članka, nalazi se u središtu procesa u anorganskog i organskog svijeta.

Atomski molekularne doktrina

Kako razumjeti zakone koji reguliraju materijalna stvarnost, potrebno je imati predodžbu o tome što je napravio. Prema velikog ruskog znanstvenika M. V. Lomonosova „u tami mora pridržavati fizike i, posebice, kemičari, ne znajući unutarnju strukturu čestica”. On je 1741. godine, prvo teoretski, a kasnije potvrdio i iskustva, otkrio zakone kemije, su osnova za proučavanje života i neživim stvar, a to su: Sve tvari sastoje od atoma, molekula koji mogu tvoriti. Sve te čestice su u stalnom pokretu.

Otvaranje i J. pogreška. Dalton

50 godina kasnije Lomonosov počeo razvijati ideju engleskog znanstvenik John. Dalton. Znanstvenici će provesti najvažnije izračune za određivanje atomske težine od kemijskih elemenata. To je služio kao glavni dokaz te pretpostavke: masa molekule i tvari može se izračunati iz atomske mase čestica u svom sastavu. Kao i Lomonosov Dalton vjeruje da, bez obzira na način priprave spojevi molekule će uvijek imati nepromjenjivu kvalitativno i kvantitativno. U početku, to je zakon postojanosti sastava tvari je formuliran na takav način. Prepoznajući veliki doprinos znanosti Daltona, ne mogu prikriti pogreške neugodno: uskraćivanje molekularnu strukturu jednostavnih tvari kao što su kisik, dušik, vodik. Znanstvenici vjeruju da je molekula ima samo komplicirane kemikalija. S obzirom na ogroman ugled u znanstvenoj zajednici Dalton, njegove zablude negativno utjecala na razvoj kemije.

Kao izvagane atoma i molekula

Otkriće takve kemijske postulat, jer je zakon stalnosti sastava tvari, je moguće zahvaljujući konceptu očuvanja masovnih tvari, koji nije reagirao i formirao nakon toga. Nadalje Dalton atomska masa mjerenja provedena I. Berzelius točnost atomske težine sustava kemijskih elemenata i nude napredne njihovih namjena kao latiničnim slovima. Trenutno težina atoma i molekula određuje se ugljikov nanocijevi. Dobiveni rezultati tih istraživanja potvrđuju postojeće zakone kemije. Prije toga znanstvenici su koristili takvu ispravu kao maseni spektrometar, ali komplicirana tehnika lijevanje u ozbiljan nedostatak spektrometrije.

Zašto je to tako važno je zakon o održanju mase tvari

Formuliran M. V. Lomonosovym gore navedene kemijske postulat dokazuje činjenica da je tijekom reakcije ugljikova dio reaktanata i produkata ne nestane i pojavi iz ničega. Njihov broj se pohranjuje bez promjene prije i nakon kemijskih procesa. Konstanta od mase atoma, ta činjenica logično dovodi do zakona o očuvanju mase i energije. Štoviše, znanstvenik izjavio je ovaj zakon, kao opće načelo prirode, potvrđuje obostrano energije i postojanost sastava tvari.

Ideje J. Proust kao potvrda atomske molekularne teorije

Pozivajući se na otvaranju takve pretpostavke, jer je zakon stalnog sastava. Kemija kasnom 18. - početak 19. stoljeća - znanost u kojoj su znanstvenici sporovi između dviju francuskih znanstvenika, J. Prousta i K. Berthollet. Porijeklo tvrdilo da sastav tvari nastale kemijskom reakcijom, uglavnom ovisi o prirodi reagensa. Berthollet Vjeruje se da su spojevi na sastav - reakcijskih produkata također utječe na relativne količine međusobno tvari. Većina kemičari u ranim studijama podržali ideju Prousta, koji ih je formulirana na sljedeći način: sastav kompleksni spoj je uvijek konstantna i ne ovisi o specifikacijama na način na koji je primljena. Međutim, daljnja istraživanja od tekućih i krutih otopina (legure) potvrđene misli K. Berthollet. Ove tvari zakon stalnog sastava bila neprimjenjiva. Osim toga, on ne radi za spojeve s ionskim letvica. Sastav tih tvari ovisi o metodama s kojima su minirana.

Svaka kemijska tvar, bez obzira na način pripreme, stalne kvalitativno i kvantitativno. Ova formulacija karakterizira zakon postojanosti sastava tvari predloženog J. Prousta 1808.. Kao dokaz Navodi u obliku primjera: malahit iz Sibira ima isti sastav kao što je mineralna je minirano u Španjolskoj; u svijetu postoji samo jedan Rumenica, i ima se ne prima materijal vrijednost depozita. Tako Proust naglasio stalnost sastava, bez obzira na mjesto i način njegove proizvodnje.

Nema pravila bez iznimke

Od Zakon određenih proporcija, slijedi da je formiranje kompleksnog spoja kemijskih elemenata su međusobno povezani u određenim težinskim omjerima. Uskoro kemijske znanosti pojavila informacija o postojanju tvari s promjenjivom sastavu, što ovisi o načinu pripreme. Russian znanstvenik M. Kurnakov predlaže imenovanja ove spojeve berthollides poput titan oksida, teške vode, cirkonij nitrida.

Te tvari po 1 dijelu po masi jednog elementa mora različitim količinama drugih elemenata. Tako, u binarnom spoju bizmuta galija na jedan maseni dio galija pada od 1.24 do 1.82 dijelova bizmuta. Kasnije kemičari su otkrili da, uz metalni spojevi jedni druge tvari koje nisu podvrgnute zakonu određenim omjerima, to je u ovom razredu anorganskih spojeva kao oksidi. Berthollides također karakteristične za sulfida, karbida, nitrida, i hidridi.

Uloga izotopa

Nakon što je u posjedu pravu stalnosti materije, kemija kao egzaktna znanost je u stanju povezati karakteristike mase spoja s izotopa sadržaja elemenata ga formiraju. Podsjetiti da izotopi smatra atoma kemijski element s identičnim protona, ali različite brojeve nukleona. S obzirom na prisutnost izotopa, podrazumijeva se da se sastav po težini spoja može biti promjenjiva, pod uvjetom stalnih elemenata uključenih u tvari. Ako je element povećava sadržaj bilo izotop i težinu tvari također mijenja. Na primjer, obična voda sadrži 11% vodik, a teški formiran po izotopom (deuterija) - 20%.

Karakteristike berthollides

Kao što smo već objasnili, zakoni očuvanja u kemiji potvrditi temeljne odredbe atomske molekularne teorije i apsolutno točno na suštinu stalnog sastava - daltonides. A berthollides imaju granice koje mogu promijeniti težinu dijelove elemenata. Na primjer, oksid tetravalentnog titana po jednom težinskom dijelu metala pada od 0.65 do 0.67 dijelova kisika. Tvari nestalna sastav ne imaju molekulsku strukturu, njihove kristalne rešetke se sastoji od atoma. Stoga, kemijski spojevi formule odražava samo granice njihove smjese. Različite su različite tvari. Temperatura može utjecati na sastav raspon elemenata težine. Ako dva kemijski elementi čine između njih nekoliko tvari - berthollides, onda oni također ne mogu se primijeniti i zakon više razmjere.

Od svih gore navedenih primjera zaključiti da teorijske kemije dvije skupine tvari prisutne: konstantan ili promjenljiv sastav. Imajući prirodu tih spojeva je odlična potvrda atomski molekularne učenja. I ovdje je zakon stalnog sastava više nije dominantna u kemijskoj znanosti. Ali to ilustrira povijest njegova razvoja.