Lov konstant sammensætning af stoffet. Bevarelse love i kemi

Kemi tilhører den kategori af eksakte videnskaber, og som supplement til matematik og fysik sætter love eksistens og udvikling af stof, der består af atomer og molekyler. Alle de processer, der forekommer i levende organismer, og blandt formålene med livløse natur, er den baseret på fænomenet med omdannelse af masse og energi. Lov konstant sammensætning af stof, som vil blive anvendt til studiet af denne artikel, er kernen af processerne i den uorganiske og organiske verden.

Atomar-molekylær doktrin

For at forstå de love, der styrer den materielle virkelighed, skal du have en idé om, hvad det er lavet. Ifølge den store russiske videnskabsmand M. V. Lomonosova "i mørket skal overholde fysik og navnlig kemikere, ikke at vide den interne struktur af partiklerne." Det var ham der i 1741, først teoretisk og senere bekræftet af erfaringen, opdagede kemiens love, er grundlaget for studiet af levende og ikke levende stof, nemlig: Alle stoffer er sammensat af atomer, molekyler stand til at danne. Alle disse partikler er i konstant bevægelse.

Åbning og J. fejl. Dalton

50 år senere begyndte Lomonosov at udvikle ideen om en engelsk videnskabsmand John. Dalton. Forskerne vil udføre de vigtigste beregninger for at bestemme de atomvægtstabeller de kemiske grundstoffer. Dette tjente som en vigtigste bevis på disse antagelser: vægt af molekylet, og stoffet kan beregnes ud fra den atomvægt af partikler i dens sammensætning. Som Lomonosov og Dalton troede, at uanset fremstillingsmetoden vil forbindelserne af molekylet altid har uforanderlig kvalitative og kvantitative sammensætning. I første omgang er det loven af konstansen af sammensætning af stof blev formuleret på en sådan måde. Anerkender den enorme bidrag til videnskaben Dalton, kan ikke skjule fejlen irriterende: benægte den molekylære struktur af simple stoffer, såsom oxygen, nitrogen, hydrogen. Forskerne mener, at molekylet har kun komplicerede kemikalier. I betragtning af den enorme prestige i det videnskabelige samfund i Dalton, hans vrangforestillinger negativt påvirket udviklingen af kemi.

Som vejede atomer og molekyler

Opdagelsen af sådan kemisk postulat, da loven af konstansen af stofsammensætning, der er gjort muligt takket være begrebet bevarelse af masse stoffer, uomsat og dannet derefter. Endvidere Dalton atommasse måling udført I. Berzelius nøjagtigheden af atomvægt tabel over grundstoffer og tilbyde avancerede deres betegnelse som latinske bogstaver. Øjeblikket vægt af atomer og molekyler bestemmes under anvendelse af et carbonnanorør. De opnåede i disse studier resultater bekræfter de eksisterende love kemi. Tidligere forskere har anvendt et sådant instrument som et massespektrometer, men en kompliceret teknik blev afvejet i en alvorlig ulempe spektrometri.

Hvorfor er det så vigtigt, er loven om bevarelse af masse af stof

Formuleret M. V. Lomonosovym ovenfor navngivne kemisk postulat viser, at der under omsætningen af atomerne er en del af reaktanterne og produkterne ikke forsvinder og vises ud af ingenting. Deres antal er gemt uden ændringer før og efter den kemiske proces. Den konstante siden massen af atomerne, dette faktum logisk fører til loven om bevarelse af masse og energi. Desuden erklærede videnskabsmand denne lov, som et generelt princip i naturen, hvilket bekræfter interkonvertering af energi og konstans sammensætning af stof.

Ideer J. Proust som en bekræftelse på atomart Molekularteorien

Med henvisning til åbning af sådan et postulat, da loven af konstant sammensætning. Kemi af slutningen af det 18. - tidlige 19. århundrede - en videnskab, hvor videnskabsmænd var tvister mellem de to franske forskere, J. Proust og K. Berthollet. Oprindelse hævdede, at sammensætning stoffer, der dannes ved kemisk reaktion, afhænger hovedsageligt af naturen af reagenserne. Berthollet mente, at forbindelserne på sammensætningen - af reaktionsprodukterne også påvirkes af den relative mængde af interagerende stoffer. De fleste kemikere i de tidlige undersøgelser har støttet ideen om Proust, der formuleret dem på følgende måde: sammensætningen af den komplekse forbindelse er altid konstant og ikke afhænger af specifikationerne for den måde, hvorpå den blev modtaget. Imidlertid yderligere undersøgelser af de flydende og faste opløsninger (legeringer) bekræftede tænkte K. Berthollet. Disse stoffer lov konstant sammensætning var uanvendelig. Desuden virker det ikke for forbindelser med ioniske gitre. Sammensætningen af disse stoffer afhænger af de metoder, som de er udvundet.

Hver kemisk stof, uanset fremstillingsmåden, en permanent kvantitative og kvalitative sammensætning. Denne formulering karakteriserer loven om konstans sammensætningen af J. Proust foreslået i 1808 stof. Som bevis han citerer formet følgende eksempler: malakit fra Sibirien har samme sammensætning som mineralet udvindes i Spanien; i verden er der kun én cinnober, og har ingen væsentlig værdi af et depositum er modtaget. Proust understregede således konstans sammensætning af stof, uanset hvor og metoden af sin produktion.

Der er ingen regler uden undtagelser

Fra loven om bestemte proportioner følger det, at dannelsen af den komplekse forbindelse af de kemiske elementer er forbundet med hinanden i bestemte vægtforhold. Snart kemisk videnskab optrådte information om eksistensen af stoffer med variabel sammensætning deraf, som er afhængig af fremstillingsmetoden. Russiske videnskabsmand M. Kurnakov foreslået at navngive disse forbindelser berthollides såsom titanoxid, tungt vand, zirkoniumnitrid.

Disse stoffer pr 1 vægtdel ene element har forskellige mængder af andre stoffer. Således i den binære forbindelse af bismuth med gallium på én vægtdel gallium falder fra 1,24 til 1,82 dele af bismuth. Senere kemikere fundet, at ud over metalforbindelserne til hinanden stoffer ikke adlyder bestemte proportioner, er det i denne klasse af uorganiske forbindelser oxider. Berthollides også karakteristiske for sulfider, karbider, nitrider, og hydrider.

Rollen af isotoper

Efter at have været i besiddelse lov konstansen af stof, har kemi som en eksakt videnskab kunnet forbinde vægten karakteristika af forbindelsen med en isotopisk indhold af grundstofferne danner den. Minde om, at isotoperne betragtede atomer af grundstof med identisk proton men forskellige tal nucleon. Følge af tilstedeværelsen af isotoperne, er det klart, at sammensætningen efter vægt af forbindelsen kan være variabel under forudsætning af konstante elementer, der indgår i stoffet. Hvis elementet øger indholdet af en isotop og vægten af stoffet også ændringer. For eksempel almindeligt vand omfatter 11% hydrogen, og tunge dannet af dets isotop (deuterium) - 20%.

kendetegn berthollides

Som vi allerede har forklaret, at bevarelseslove i kemi bekræfter de grundlæggende bestemmelser i den atomare-molekylære teori og er absolut loyale over for de stoffer, der konstant sammensætning - daltonides. A berthollides har grænser, som kan ændre vægtdele af elementerne. For eksempel i oxidet af tetravalent titan pr én vægtdel af metallet falls fra 0,65 til 0,67 dele af oxygen. Stoffer ikke-permanent sammensætningen ikke har en molekylær struktur, deres krystalgitre er sammensat af atomer. Derfor, de kemiske forbindelser ifølge formel kun afspejler grænserne for deres sammensætning. Forskellige de er forskellige stoffer. Temperaturen kan også påvirke sammensætningsområder af vægtelementer. Hvis to kemiske elementer danner imellem dem et par stoffer - berthollides, så de også kan ikke anvendes og lovgivningen i flere dimensioner.

Af alle de ovennævnte eksempler at konkludere, at teoretisk kemi to grupper af stoffer er til stede: en konstant eller variabel sammensætning. Under arten af disse forbindelser er en glimrende bekræftelse atomare molekylære lære. Og her lov konstant sammensætning er ikke længere dominerende i de kemiske videnskaber. Men det illustrerer historien om dens udvikling.