Legea constanței compoziției: formulare, exemple, semnificație

Același compus chimic are o compoziție constantă, indiferent de locul și metoda de obținere a probei. La această concluzie, unul dintre primii a venit fondatorul chimiei moderne, omul de știință francez A. de Lavoisier. El a reușit să determine compoziția apei, a aerului, substanțe organice, a crezut că particulele fac parte din substanțe în anumite proporții. Mai târziu, un alt om de știință din Franța, J. L. Proust, a formulat legea constanței compoziției. Ambii cercetători au muncit din greu pentru a-și apăra ideile într-o dispută cu comunitatea științifică.

Vizionări pe structura materiei la începutul secolului al XVIII-lea și al XIX-lea

Elementele chimice, care se conectează între ele în diferite rapoarte, formează o multitudine de substanțe. Fiecare dintre ele este caracterizată de un anumit set de atomi și de raportul dintre masele lor. Dar, până la sfârșitul secolului al XVIII-lea, mulți oameni de știință au crezut altfel. Problema pentru ei a fost inexactitatea metodelor cantitative. În plus, pozițiile punctelor de vedere atomice-moleculare erau tremurate la acel moment, teoria phlogistonului - elementul mitic - a predominat. La determinarea compoziției cantitative a substanței, o contribuție semnificativă a fost făcută de:

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

Meritul lui JL Proust constă în faptul că el a perfecționat metodele cantitative ale lui Lavoisier, le-a urmat strict. Omul de știință a propus o lege a constanței compoziției, conservarea relațiilor dintre elementele din probele compușilor. Proust și-a început activitatea în această direcție la sfârșitul secolului al XVIII-lea, dar lucrările sale au fost recunoscute abia în 1808. La aproximativ același timp, John Dalton a introdus ideea atomilor și a maselor acestor particule, rapoarte multiple.

Biografia lui JL Proust

Omul de știință, care a propus legea constanței compoziției, sa născut la 26 septembrie 1754 în vestul Franței. Tatăl lui Joseph Louis era un medic în Angers. El și-a prezentat fiul în experimente substanțe chimice. Tânărul și-a continuat studiile la Paris, unde sa întâlnit cu Lavoisier și cu ideile sale științifice. În 1776, Proust a publicat primele sale lucrări serioase în domeniul chimiei. Din 1799 până în 1806, omul de știință a condus laboratorul din Madrid. În Franța, Proust sa întors în 1806. După o scurtă ședere la Paris, Joseph Louis sa dus în locul său natal. În anii 1808-1816 au fost recunoscute lucrările sale în domeniul studierii compoziției substanțelor, inclusiv a glucozei. În 1817 sa retras și a trăit singur până la sfârșitul zilelor sale (1826). Proust a fost unul dintre oamenii de știință ai timpului său, Cavalerul Legiunii de Onoare, membru al Academiei Regale de Științe din Napoli.

Legea constanței compoziției. exemple

J.L. Proust a descoperit glucoza, a devenit faimos pentru victoria sa strălucitoare în controverse științifice cu compatriotul Berthollet, al cărui motiv a fost legea constanței compoziției. Formularea propusă de Proust afirmă: atunci când mai multe elemente formează o mostră chimic pură, ea constă din aceiași atomi. Relațiile dintre masele și numerele lor sunt, de asemenea, permanente. exemple:

1. Clorura de sodiu (NaCl) poate fi obținută prin reacția acidului clorhidric cu hidroxidul de sodiu. A doua metodă este tratamentul cu acid clorhidric carbonat de sodiu. În două reacții chimice diferite, obținem un compus a cărui formulă este NaCI. În ambele cazuri, substanța conține 39,33% sodiu și 60,66% clor.
2. Oxigen (chimic O) în timpul formării molecule de apă este combinată cu aceeași cantitate de hidrogen (H). Dacă 1,11 g de hidrogen reacționează cu 8,89 g de oxigen, se formează 10 g de apă (H.₂O). O creștere a cantității unei substanțe conduce la același rezultat. Atomii elementului care a fost luat în exces nu vor reacționa. Masa apei din acest experiment rămâne aceeași - 10 g, compoziția moleculelor sale reflectă formula H₂O.

Importanța descoperirii constanței compoziției

La începutul secolului XIX, legile teoretice au stabilit legile care conectează substanțele, descriu relațiile dintre ele. Caracteristicile calitative și cantitative au fost studiate de mulți oameni de știință care au propus formulări universale. Fundamentale au fost ideile lui MV Lomonosov asupra conservării masei în transformările chimice. Legea constanței compoziției stabilită de J.L. Proust este, de asemenea, de mare importanță pentru știință și practică. Pe baza acestei regularități, formula de apă este scrisă numai sub forma H₂O, și compoziția acidului sulfuric - H₂SO₄. Dar legea Proust nu are un caracter atât de cuprinzător ca învățătura lui Lomonosov. Prin urmare, formularea sa a fost clarificată după descoperirea izotopilor. Acesta este numele atomilor aceluiași element, care au mase diferite. Raportul dintre particule în compoziția probei este o constantă, dar numai în condițiile unei compoziții izotopice nemodificate. De exemplu, compoziția în masă a hidrogenului și a oxigenului în gazele convenționale și apă grea diferite. Al doilea lichid conține izotopul de hidrogen-deuteriu. Masa apei grele este mai mult decât de obicei.

Vederi moderne asupra compoziției materiei

Conform formulării lui Proust, raportul de masă dintre atomii care compun o anumită substanță este de natură constantă, nu depinde de metoda de obținere a eșantionului. La începutul secolului al XX-lea, în studiul aliajelor metalice s-au descoperit compuși cu o compoziție variabilă. În acest caz, greutățile diferite ale celuilalt element pot corespunde greutății unitare a unui element chimic. De exemplu, în compușii de taliu cu bismut pe unitatea de masă a primei, de la 1,2 la 1,8 unități de greutate a celui de-al doilea element. Astfel de exemple se regăsesc printre substanțele intermetalice, oxizi, compuși ai sulfului, azot, carbon, hidrogen cu metale. În consecință, legile descoperite de Proust și Dalton sunt valabile numai pentru acele substanțe au o structură moleculară. Acestea includ mulți acizi, oxizi, hidruri. Structura calitativă și cantitativă a acestor compuși este constantă. De exemplu, compoziția apelor din atmosferă, oceane, ghețari și organisme vii reflectă formula H₂O.