Loi de composition constante de la substance. lois de conservation en chimie

Chimie appartient à la catégorie des sciences exactes, et en plus des mathématiques et la physique définit les lois de l'existence et le développement de la matière consistant en des atomes et des molécules. Tous les processus qui se produisent dans les organismes vivants, et parmi les objets de la nature inanimée, elle est basée sur le phénomène de la conversion de la masse et de l'énergie. Loi de composition constante de la matière, qui sera consacrée à l'étude de cet article, est au cœur des processus dans le monde inorganique et organique.

doctrine atomique moléculaire

Pour comprendre les lois qui régissent la réalité matérielle, vous devez avoir une idée de ce qu'il est fait. Selon le grand savant russe M. V. Lomonosova « dans l'obscurité doit respecter la physique et, en particulier, les chimistes, ne connaissant pas la structure interne des particules. » Ce fut lui qui, en 1741, d'abord théoriquement et confirmée plus tard par l'expérience, a découvert les lois de la chimie, sont la base pour l'étude de la matière vivante et non vivante, à savoir: Toutes les substances sont composées d'atomes, des molécules capables de former. Toutes ces particules sont en mouvement constant.

Ouverture et J. erreur. Dalton

50 ans plus tard Lomonosov a commencé à développer l'idée d'un savant anglais John. Dalton. Les scientifiques effectueront des calculs les plus importants pour déterminer les poids atomiques des éléments chimiques. Cela a servi comme une preuve principale de ces hypothèses: poids de la molécule et la substance peut être calculée à partir du poids de l'atome de particules dans la composition. Comme cru Lomonosov et Dalton que, quel que soit le procédé de préparation, les composés de la molécule auront toujours la composition qualitative et quantitative immuable. Dans un premier temps, il est la loi de la constance de la composition de la matière a été formulée de telle manière. Reconnaissant la contribution énorme à la science Dalton, ne peut pas dissimuler l'erreur gênant: refuser la structure moléculaire des substances simples tels que l'oxygène, l'azote, l'hydrogène. Les scientifiques croient que la molécule a compliqué que les produits chimiques. Compte tenu de l'énorme prestige dans la communauté scientifique de Dalton, ses délires ont influencé négativement le développement de la chimie.

Comme pesés atomes et molécules

La découverte de ce postulat chimique, comme la loi de la constance de la composition de la matière, a été rendue possible grâce au concept de la conservation des substances de masse, qui n'a pas réagi et formé par la suite. En outre la mesure de la masse atomique Dalton menée I. précision Berzelius de la table des masses atomiques des éléments chimiques et leur désignation avancé offre en lettres latines. Actuellement poids d'atomes et de molécules est déterminée en utilisant un nanotube de carbone. Les résultats obtenus dans ces études confirment les lois de la chimie existantes. Auparavant, les chercheurs ont utilisé un tel instrument comme un spectromètre de masse, mais une technique complexe a été pesé dans une spectrométrie de grave inconvénient.

Pourquoi est-il si important est la loi de conservation de la masse de substance

Formulé M. V. Lomonosovym ci-dessus postulat chimique nommé prouve le fait que lors de la réaction des atomes font partie des réactifs et des produits ne disparaissent pas et apparaissent à partir de rien. Leur nombre est stocké sans changement avant et après le processus chimique. La constante depuis la masse des atomes, ce fait conduit logiquement à la loi de conservation de la masse et de l'énergie. De plus, le scientifique a déclaré cette loi, comme principe général de la nature, ce qui confirme l'interconversion de l'énergie et la constance de la composition de la matière.

Idée J. Proust en tant que confirmation de la théorie atomique moléculaire

En se référant à l'ouverture d'un tel postulat que la loi de composition constante. Chimie de la fin du 18e – début du 19e siècle – une science dans laquelle les scientifiques étaient les différends entre les deux scientifiques français, J. Proust et K. Berthollet. Origine selon que les substances de composition formée par réaction chimique, dépend principalement de la nature des réactifs. Berthollet pense que les composés sur la composition – des produits de réaction est également affectée par la quantité relative de substances en interaction. La plupart des chimistes dans les premières études ont soutenu l'idée de Proust, qui les a formulé comme suit: la composition du composé complexe est toujours constante et ne dépend de spécifications de la manière dont il a été reçu. Toutefois, de nouvelles recherches sur les solutions liquides et solides (alliages) a confirmé pensait K. Berthollet. Ces lois sur les substances de composition constante était inapplicable. En outre, il ne fonctionne pas pour des composés avec des treillis ioniques. La composition de ces substances dépend des méthodes avec lesquelles ils sont extraits.

Chaque substance chimique, quel que soit son mode de préparation, une composition qualitative et quantitative permanent. Cette formulation caractérise la loi de la constance de la composition de la substance proposée par J. Proust en 1808. Comme preuve, il cite des exemples suivants en forme: malachite de Sibérie a la même composition que le minerai est extrait en Espagne; dans le monde il n'y a qu'un seul cinabre, et n'a pas de valeur matérielle d'un dépôt est reçu. Ainsi Proust a souligné la constance de la composition de la matière, indépendamment du lieu et la méthode de sa production.

Il n'y a pas de règle sans exceptions

De la loi des proportions définies, il en résulte que la formation du composé complexe des éléments chimiques sont reliés les uns aux autres dans certains rapports en poids. Bientôt la science chimique est apparu des informations sur l'existence de substances à composition variable, qui dépend de la méthode de préparation. scientifique russe M. Kurnakov a proposé de nommer ces composés berthollides tels que l' oxyde de titane, l' eau lourde, le nitrure de zirconium.

Ces substances pour 1 partie en poids d'un élément a de différentes quantités d'autres éléments. Ainsi, dans le composé binaire de bismuth avec du gallium sur une partie en poids de gallium tombe de 1,24 à 1,82 parties de bismuth. chimistes ultérieures ont découvert que, en plus des composés métalliques les unes aux autres substances respectent pas la loi des proportions définies, il est dans cette classe de composés inorganiques comme des oxydes. Berthollides également caractéristique de sulfures, carbures, nitrures, et les hydrures.

Le rôle des isotopes

Après avoir été en possession du droit de la constance de la matière, la chimie comme une science exacte a été en mesure de relier les caractéristiques de poids du composé avec une teneur isotopique des éléments constituant. Rappelons que les isotopes considérés comme des atomes de l'élément chimique avec un proton identiques, mais différents nombres nucléon. Compte tenu de la présence des isotopes, il est entendu que la composition en poids du composé peut être variable dans la condition d'éléments constants inclus dans la substance. Si l'élément augmente le contenu de tout isotope et le poids de la substance change également. Par exemple, l'eau ordinaire comprend 11% d'hydrogène, et lourd formé par son isotope (deuterium) – 20%.

Caractéristiques berthollides

Comme nous l'avons déjà expliqué, les lois de conservation en chimie confirment les dispositions fondamentales de la théorie atomique moléculaire et sont tout à fait fidèle à la substance de composition constante – daltonides. A berthollides ont des limites qui peuvent changer parties en poids des éléments. Par exemple, dans l'oxyde de titane tétravalent par une partie en poids du métal tombe de 0,65 à 0,67 parties d'oxygène. Substances composition non permanent ne possède une structure moléculaire, leurs réseaux cristallins sont composés d'atomes. Par conséquent, les composés chimiques de formule ne reflètent que les limites de leur composition. Ils sont différents des substances différentes. La température peut également affecter les intervalles de composition des éléments de poids. Si deux éléments chimiques forment entre eux quelques substances – berthollides, ils ne peuvent pas non être appliquées et la loi des proportions multiples.

De tous les exemples ci-dessus pour conclure que la chimie théorique de deux groupes de substances sont présentes: une composition constante ou variable. Avoir la nature de ces composés est un excellent enseignement moléculaire atomique confirmation. Et ici la loi de composition constante n'est plus dominante dans les sciences chimiques. Mais elle illustre l'histoire de son développement.