Wet van constante samenstelling van de stof. behoudswetten in de chemie

Chemie behoort tot de categorie van bèta en bovendien wiskunde en natuurkunde stelt de bestaanswetten en de ontwikkeling van materie uit atomen en moleculen. Alle processen die zich afspelen in levende organismen, en tussen de objecten van de levenloze natuur, is het gebaseerd op het fenomeen van de omzetting van massa en energie. Wet van constante samenstelling van de materie, die zal worden gewijd aan de studie van dit artikel, ligt in het hart van de processen in de anorganische en organische wereld.

Atomic-moleculaire doctrine

Om de wetten die de materiële werkelijkheid te begrijpen, moet u een idee van wat het is gemaakt te hebben. Volgens de grote Russische wetenschapper M. V. Lomonosova "in het donker moet physics blijven en vooral chemici, niet wetende de interne structuur van de deeltjes." Hij was het die in 1741, in eerste instantie theoretisch en later bevestigd door de ervaring, ontdekte de wetten van de scheikunde, vormen de basis voor de studie van levende en niet-levende materie, te weten: Alle stoffen zijn samengesteld uit atomen, moleculen kan vormen. Al deze deeltjes voortdurend in beweging.

Openen en J. fouten. Dalton

50 jaar later begon Lomonosov aan het idee van een Engels wetenschapper John. Dalton ontwikkelen. Wetenschappers voert de belangrijkste berekeningen om de atoomgewichten van de chemische elementen bepalen. Dit diende als belangrijkste bewijs van deze veronderstellingen: gewicht van het molecuul en de stof kan worden berekend uit het atoomgewicht van deeltjes in de samenstelling. Als Lomonosov en Dalton aangenomen dat ongeacht de bereidingswerkwijze zullen de verbindingen van de molecule altijd onveranderlijk kwalitatieve en kwantitatieve samenstelling. In eerste instantie is de wet van de bestendigheid van de samenstelling van de materie werd geformuleerd op een zodanige wijze. Erkennen de enorme bijdrage aan de wetenschap Dalton, kan niet verhullen de fout vervelende: ontkennen van de moleculaire structuur van enkelvoudige stoffen zoals zuurstof, stikstof, waterstof. Wetenschappers geloven dat het molecuul enige gecompliceerde chemicaliën. Gezien de enorme prestige in de wetenschappelijke gemeenschap van Dalton, zijn wanen een negatieve invloed op de ontwikkeling van de chemie.

Zoals gewogen atomen en moleculen

De ontdekking van dergelijke chemische stelling, de wet van de bestendigheid van de materiaalsamenstelling, wordt mogelijk gemaakt door het concept van het behoud van massa stoffen omgezette en daarna gevormd. Verder Dalton atoommassa meting uitgevoerd I. Berzelius nauwkeurigheid van de atoomgewichten lijst van chemische elementen en bieden geavanceerd ervan als Latijnse letters. Momenteel gewicht van atomen en moleculen wordt bepaald met een koolstof nanobuis. De in deze onderzoeken verkregen resultaten bevestigen de bestaande wetten van de chemie. Eerder hebben onderzoekers dergelijk instrument als massaspectrometer, maar ingewikkelde techniek werd afgewogen in een ernstig nadeel spectrometrie.

Waarom is het zo belangrijk is de wet van behoud van massa van de stof

Geformuleerd M. V. Lomonosovym bovengenoemde chemische stelling bewijst dat gedurende de reactie van de atomen van de reactanten en producten niet verdwijnen en verschijnen uit het niets. Hun aantal wordt opgeslagen zonder verandering voor en na het chemische proces. De constante aangezien de massa van de atomen, dit feit logischerwijs leidt tot de wet van behoud van massa en energie. Bovendien is de wetenschapper verklaarde deze wet, als algemeen beginsel van de natuur, de bevestiging van de onderlinge omzetting van energie en de constantheid van de samenstelling van de materie.

Ideeën J. Proust als bevestiging van de atomaire molecuultheorie

Verwijzend naar de opening van een dergelijke postulaat, als de wet van constante samenstelling. Chemie van de late 18e - begin 19e eeuw - een wetenschap waarin wetenschappers waren geschillen tussen de twee Franse wetenschappers, J. Proust en K. Berthollet. Herkomst beweerde dat preparaat stoffen gevormd door chemische reactie hangt in hoofdzaak af van de aard van de reagentia. Berthollet dat de verbindingen van de samenstelling - van de reactieproducten ook beïnvloed door de hoeveelheid interactie stoffen. de samenstelling van de complexe verbinding is altijd constant en is niet afhankelijk van de specificaties van de wijze waarop ze werd ontvangen: de meeste chemici in de vroege studies hebben het idee van Proust, die hen als volgt geformuleerd ondersteund. Echter, verder onderzoek van de vloeibare en vaste oplossingen (legering) bevestigd dacht K. Berthollet. Deze stoffen wet van constante samenstelling niet van toepassing was. Bovendien werkt niet voor verbindingen met ionogene roosters. De samenstelling van deze stoffen is afhankelijk van de methoden waarmee ze worden ontgonnen.

Iedere chemische substantie, ongeacht de bereidingswijze, een permanente kwalitatieve en kwantitatieve samenstelling. Deze formulering kenmerkt de wet van constante samenstelling van de door J. Proust voorgesteld in 1808 substantie. Als bewijs citeert hij vormige volgende voorbeelden: malachiet uit Siberië heeft dezelfde samenstelling als het mineraal wordt gewonnen in Spanje; in de wereld is er maar één vermiljoen, en heeft geen materiële waarde van een aanbetaling is ontvangen. Aldus Proust benadrukt bestendigheid van de materiaalsamenstelling, ongeacht de plaats en wijze van de productie.

Er zijn geen regels zonder uitzonderingen

Van de Wet van Proust blijkt dat de vorming van de complexverbinding van de chemische elementen zijn met elkaar verbonden in bepaalde gewichtsverhoudingen. Binnenkort chemische wetenschap verscheen informatie over het bestaan van stoffen met een wisselende samenstelling, die afhankelijk is van de bereidingswijze. Russische wetenschapper M. Kurnakov voorgesteld noemen deze verbindingen berthollides zoals titaanoxide, zwaar water, zirkoniumnitride.

Deze stoffen per 1 gewichtsdeel van een element met verschillende hoeveelheden andere elementen. Dus in de binaire verbinding met bismut met gallium op één gewichtsdeel van gallium valt 1,24-1,82 dln bismut. Later chemici gevonden dat, naast de metaalverbindingen elkaar stoffen niet Wet van Proust gehoorzamen, is in deze klasse van anorganische verbindingen zoals oxiden. Berthollides ook kenmerkend sulfiden, carbiden, nitriden en hydriden.

De rol van isotopen

Ik ben in het bezit van het recht van de constantheid van de materie is, heeft de chemie als een exacte wetenschap in staat geweest om het gewicht eigenschappen van de verbinding te koppelen met een isotopische inhoud van de elementen die het. Bedenk dat de isotopen als atomen chemisch element met identieke proton maar verschillende aantallen kerndeeltje. Gezien de aanwezigheid van de isotopen, is het duidelijk dat de gewichtssamenstelling van de verbinding variabele voorwaarde van constante elementen in de stof kunnen zijn. Als het element het gehalte van elke isotoop en het gewicht van de stof verhoogt ook verandert. Bijvoorbeeld gewoon water bevat 11% waterstof en zware gevormd door een isotoop (deuterium) - 20%.

kenmerken berthollides

Zoals we reeds hebben uitgelegd, de behoudswetten in chemie bevestigen de fundamentele bepalingen van de atomaire-moleculaire theorie en zijn absoluut trouw aan de inhoud van constante samenstelling - daltonides. Een berthollides begrenzingen die gewichtsdelen van de elementen kan veranderen. Bijvoorbeeld in het oxyde van vierwaardig titaan per één gewichtsdeel van het metaal daalt 0,65-0,67 delen zuurstof. Stoffen niet permanente samenstelling niet een molecuulstructuur, de kristalroosters bestaan uit atomen. Daarom zijn de chemische verbindingen met formule geven alleen de grenzen van de samenstelling. Verschillend ze ook zijn verschillende stoffen. De temperatuur kan ook invloed hebben op de samenstelling varieert van gewichtselementen. Als twee chemische elementen vormen daartussen enkele stoffen - berthollides, dan kunnen ze ook kunnen worden toegepast en de wet van de multiple proporties.

Alle bovengenoemde voorbeelden dat de theoretische chemie sluiten twee groepen stoffen aanwezig een constante of variabele samenstelling. Met de aard van deze verbindingen is een uitstekende bevestiging atomaire moleculaire leringen. En hier de wet van constante samenstelling is niet langer dominant in de chemische wetenschappen. Maar het illustreert de geschiedenis van de ontwikkeling ervan.