Закон за постоянството на състава: формулировка, примери, значение

Същото химично съединение има постоянен състав, независимо от мястото и начина на получаване на пробата. За това заключение един от първите дойде основателят на съвременната химия, френският учен А. де Лавоазие. Той успя да определи състава на водата, въздуха, органични вещества, че частиците са част от веществата в определени пропорции. По-късно друг френски учен, Дж. Л. Пруст, формулира закона за постоянството на състава. Двамата изследователи са работили усилено, за да защитят идеите си в спор с научната общност.

Изгледи на структурата на материята в началото на 18-ти и 19-ти век

Химичните елементи, които се свързват помежду си в различни съотношения, образуват множество вещества. Всеки от тях се характеризира с определен брой атоми и съотношението на техните маси. Но до края на XVIII век много учени вярват в друго. Проблемът за тях беше неточността на количествените методи. Освен това позициите на атомните молекулярни възгледи са били неудържими по онова време, теорията за флогистън - митичният елемент - преобладаваше. При определянето на количествения състав на веществото, значителният принос беше даден от:

• A. de Lavoisier;
• MV Lomonosov;
• J.L.Proust;
• Д. Далтон.

Заслугата на Дж. П. Пруст се крие във факта, че той усъвършенства количествените методи на Лавоазие и ги следва стриктно. Ученият предложи закон за постоянство на състава, запазване на връзките на елементите в пробите от съединения. Проуст започва своята работа в тази посока в края на 18 век, но творбите му се признават едва през 1808 г. По същото време Джон Далтън представи идеята за атомите и масите на тези частици, множество съотношения.

Биография на JL Proust

Ученият, който предложил закон за постоянството на композицията, е роден на 26 септември 1754 г. в западната част на Франция. Бащата на Джоузеф Луи беше аптекар в Ангер. Той също така запозна сина си с експерименти с химични вещества. Младежът продължава обучението си в Париж, където се запознава с Лавоазие и неговите научни идеи. През 1776 г. Проуст публикува първите си сериозни произведения в областта на химията. От 1799 до 1806 учителят ръководи лабораторията в Мадрид. Във Франция Проуст се завръща през 1806 г. След кратък престой в Париж Джоузеф Луи отива в родното си място. През 1808-1816 г. неговите произведения в областта на изучаването на състава на веществата, включително глюкозата, са признати. През 1817 г. той се пенсионира и живее сам до края на дните си (1826). Проуст беше един от най-изявените учени на своето време, Knight of the Legion of Honor, член на Кралската академия на науките в Неапол.

Закон за постоянството на състава. примери

Дж. Л. Пруст открил глюкозата, станал известен със своята блестяща победа в научната дискусия със сънародника си Бертьолет, чиято причина е законът на постоянството на композицията. Формулировката, предложена от Proust, гласи: когато няколко елемента формират химически чиста проба, тя се състои от едни и същи атоми. Връзките между техните маси и числа също са постоянни. примери:

1. Натриев хлорид (NaCl) може да се получи чрез реакция на солна киселина с натриев хидроксид. Вторият метод е третирането със солна киселина натриев карбонат. При две различни химични реакции се получава съединение, чиято формула е NaCl. И в двата случая веществото съдържа 39,33% натрий и 60,66% хлор.
2. Кислород (химически О) по време на образуването молекули на водата се комбинира със същото количество водород (Н). Ако 1,11 g водород реагира с 8,89 g кислород, се образуват 10 g вода (Н.₂О). Увеличаването на количеството на едно от веществата води до същия резултат. Атомите на елемента, взет в излишък, няма да реагират. Масата на водата в този експеримент остава същата - 10 грама, съставът на неговите молекули отразява формулата Н₂О.

Значението на откриването на постоянството на състава

В началото на XIX век теоретичните закони установяват законите, които свързват веществата, описват взаимоотношенията си. Качествени и количествени характеристики бяха проучени от много учени, които предложиха универсални формулировки. Основни бяха идеите на М. В. Ломоносов за опазването на масата при химическите трансформации. Законът за постоянството на състава, създаден от Дж. Л. Пруст, също е от голямо значение за науката и практиката. На базата на тази закономерност водната формула е написана само във формата Н.₂О и състава на сярна киселина - Н₂SO₄. Законът на Пруст обаче няма толкова всеобхватен характер, колкото учението на Ломоносов. Следователно, неговата формулировка е изяснена след откриването на изотопи. Това е името на атомите на същия елемент, които имат различни маси. Съотношението на частиците в състава на пробата е константа, но само при условие, че не се променя изотопният състав. Например, масовата композиция на водород и кислород в конвенционалните и тежка вода по-различно. Втората течност съдържа изотопа на водород-деутерий. Масата на тежката вода е повече от обичайното.

Модерни възгледи за състава на материята

Съгласно формулировката на Proust, масовото съотношение на атомите, съставляващи определено вещество, е с постоянен характер, не зависи от метода за получаване на пробата. В началото на 20-ти век в изследването на метални сплави са открити съединения с променлива композиция. В този случай различните тегла на другия елемент могат да съответстват на единичното тегло на един химически елемент. Например, в съединения на талий с бисмут на единица маса от първата, от 1,2 до 1,8 единици тегло на втория елемент. Такива примери могат да бъдат намерени между междуметални вещества, оксиди, серни съединения, азот, въглерод, водород с метали. Следователно законите, открити от Proust и Dalton, са валидни само по отношение на тези вещества имат молекулярна структура. Те включват много киселини, оксиди, хидриди. Качествената и количествената структура на тези съединения е постоянна. Например, съставът на водата в атмосферата, океаните, ледниците и живите организми отразява формулата Н.₂О.