Leĝo de konstanta kunmetaĵo de la substanco. Konservado leĝoj en kemio

Kemio apartenas al la kategorio de la ĝustaj sciencoj, kaj krome al matematiko kaj fiziko difinas la leĝoj de ekzisto kaj evoluo de materio konsistas el atomoj kaj molekuloj. Ĉiuj procezoj okazantaj en vivantaj organismoj, kaj inter la celoj de inanimados naturo, ĝi estas bazita sur la fenomeno de la konvertiĝo de maso kaj energio. Leĝo de konstanta kunmetaĵo de materio, kiu estos dediĉita al la studo de ĉi tiu artikolo, kuŝas ĉe la koro de la procezoj en la neorganika kaj organika mondo.

Atoma-molekula doktrino

Por kompreni la leĝojn kiuj regas materialo realaĵo, Vi devas havi ideon de kio ĝi estas farita. Laŭ la granda rusa sciencisto M. V. Lomonosova "en la mallumo devas logxi fiziko kaj, precipe, kemiistoj, ne sciante la interna strukturo de la eroj." Estis li kiu en 1741, unue teorie kaj poste konfirmita de la sperto, malkovrita la leĝoj de kemio, estas la bazo por la studo de vivantaj kaj ne vivantaj afero, nome: Ĉiuj substancoj konsistas el atomoj, molekuloj kapablas formi. Ĉiuj ĉi tiuj eroj estas en konstanta moviĝo.

Malfermo kaj J. eraron. Dalton

50 jarojn poste Lomonosov komencis evoluigi la ideon de angla sciencisto John. Dalton. Sciencistoj volas realigi la plej gravajn kalkulojn por determini la atomaj pezoj de la kemiaj elementoj. Tiu servis kiel ĉefa pruvo de tiuj supozoj: pezo de la molekulo kaj la substanco povas esti kalkulita de la atoma pezo de partikloj en lia komponado. Kiel Lomonosov kaj Dalton kredis ke, sendepende de la preparo metodo, la komponaĵoj de la molekulo havos ĉiam senŝanĝa kvalitaj kaj kvantaj komponado. Komence, ĝi estas la leĝo de konstantecon de komponado de materio estis formulita en tia maniero. Agnoskante la grandegan kontribuon al la scienco Dalton, ne kaŝu la eraron ĝenaj: nei la molekula strukturo de simplaj substancoj kiel ekzemple oksigeno, nitrogeno, hidrogeno. Sciencistoj kredas, ke la molekulo havas nur komplikaj kemiaĵoj. Donita la enorma prestiĝo en la scienca komunumo de Dalton, liaj iluzioj negative influis la evoluon de kemio.

Kiel pesis atomoj kaj molekuloj

La malkovro de tiaj kemiaj postulato, kiel ordonis konstantecon de komponado de materio, estis farita eblan danke al la koncepto de la konservado de maso substancoj, unreacted kaj formis poste. Plue Dalton atompezo mezurado kondukita I. Berzelius precizecon de la atomaj pezoj tablo de kemiaj elementoj kaj oferto antaŭeniris lia designación kiel latinaj literoj. Nuntempe pezo de atomoj kaj molekuloj estas difinita uzante karbono nanotube. La rezultoj akiritaj en ĉi tiuj studoj konfirmas la ekzistantajn leĝojn de kemio. Antaŭe esploristoj uzis tian instrumenton kiel maso espectrómetro, sed komplika tekniko estis pesis en serioza malavantaĝo spektrogramo.

Kial tiel grava estas la leĝo de konservado de maso de substanco

Formulita M. V. Lomonosovym supre nomita kemia postulato pruvas la fakto ke dum la reago de la atomoj estas parto de la reakciantoj kaj produktoj ne malaperas kaj aperas el nenio. Ilia nombro estas stokita sen ŝanĝo antaŭ kaj post la kemia procezo. La konstanta ekde la maso de la atomoj, tiun fakton logike kondukas al la leĝo de konservado de maso kaj energio. Cetere, la sciencisto deklaris ĉi leĝo, kiel ĝenerala principo de naturo, konfirmante interkonverton de energio kaj konstantecon de komponado de materio.

Ideoj J. Proust kiel konfirmo de la atoma-molekula teorio

Aludante la malfermo de tia postulato, kiel la leĝo de konstanta konsisto. Kemio de la malfrua 18-a - frua 19-a jarcento - scienco en kiu sciencistoj estis disputoj inter ambaŭ francaj sciencistoj, J. Proust kaj K. Berthollet. Origino asertis ke komponaĵo substancoj formitaj de kemia reago, dependas ĉefe de la naturo de la reactivos. Berthollet kredis ke la komponaĵoj de la komponado - de la reago produktoj ankaŭ tuŝita de la relativa kvanto de interagantaj substancoj. Plej kemiistoj en la fruaj studoj apogis la ideon de Proust, kiu formulis ilin tiel: la komponado de la kompleksa komponaĵo estas ĉiam konstanta kaj ne dependas de especificaciones de la maniero en kiu ĝi estis ricevinta. Tamen, plia enketo de la likva kaj solida solvoj (alojoj) konfirmis pensis K. Berthollet. Ĉi tiuj substancoj leĝo de konstanta komponaĵo estis inaplicables. Plie, ĝi ne funkcias por komponaĵoj kun jona krado. La komponado de ĉi tiuj substancoj dependas de la metodoj, per kiuj ili estas minita.

Ĉiu kemia substanco, sendepende de lia metodo de preparado, permanenta kvalitaj kaj kvantaj komponado. Tiu formuliĝo karakterizas la leĝo de konstantecon de komponado de la substanco proponita de J. Proust en 1808. Kiel pruvo li citas forma jenan ekzemploj: malakita de Siberio havas la saman komponadon kiel la minerala estas minitaj en Hispanio; en la mondo ekzistas nur unu cinabrio, kaj havas neniun materialon valoro de deponejo estas ricevita. Tiel Proust emfazis konstantecon de komponado de materio, sendepende de la loko kaj metodo de lia produktado.

Ne estas reguloj sen esceptoj

De la leĝo de difinita proporcioj, sekvas, ke la formado de la kompleksa komponaĵo de la kemiaj elementoj estas ligitaj kun unu la alian en iu pezo kvocientoj. Baldaŭ kemia scienco aperis informo pri la ekzisto de substancoj kun varia konsisto, kiu dependas de la metodo de preparado. Rusa sciencisto M. Kurnakov proponita enoficigante tiuj komponaĵoj berthollides kiel rusto de titanio, peza akvo, zirkonio nitrido.

Ĉi tiuj substancoj po 1 parto de pezo de unu elemento devas malsamaj kvantoj de aliaj elementoj. Tiel, en la duuma kunmetaĵo de bismuto kun galio sur unu parto de pezo de galio falas de 1.24 al 1.82 partoj de bismuto. Poste ĥemiistoj trovis ke, krom la metalaj kombinaĵoj al la alia substancoj ne obei la leĝon de difinita proporcioj, estas en ĉi tiu klaso de neorganikaj kombinaĵoj kiel oksidoj. Berthollides ankaŭ karakteriza de sulfuros, carburos, nitruros kaj hidruros.

La rolo de izotopoj

Esti estinta en la posedo de leĝo de la konstantecon de materio, kemio en ekzaktan sciencon povis ligi la pezo karakterizaĵoj de la kombinaĵo kun izotopa enhavo de la elementoj formante ĝin. Memoru ke la izotopoj konsiderita atomoj de kemia elemento kun identa protono sed malsamaj nombroj nukleono. Pro la ĉeesto de la izotopoj, ĝi komprenas ke la komponado de pezo de la komponaĵo povas esti variablo sub la kondiĉo de konstanta elementoj inkluzivita en la substanco. Se la elemento pliigas la enhavon de ajna izotopo kaj la pezon de la substanco ankaŭ ŝanĝas. Ekzemple, ordinara akvo konsistas el 11% hidrogeno, kaj peza formita de lia izotopo (deŭterio) - 20%.

karakterizaĵoj berthollides

Kiel ni jam klarigis, la konservado leĝoj en kemio konfirmi la bazaj kondiĉoj de la atoma-molekula teorio kaj estas absolute fidela al la substanco de konstanta komponaĵo - daltonides. Al berthollides havas limojn kiuj povas ŝanĝi pezo partoj de la elementoj. Ekzemple, en la rusto de tetravalent titanio po unu pezo parto de la metalo falas de 0.65 al 0.67 partoj de oksigeno. Substancojn ne-permanenta komponaĵo ne havas molekula strukturo, ilia kristalo krado konsistas el atomoj. Sekve, la kemiaj komponaĵoj de formulo nur montras la limoj de lia komponado. Malsamaj estas malsamaj substancoj. La temperaturo povas ankaŭ influas la komponaĵo montoĉenoj de la pezo elementoj. Se du kemiaj elementoj formas inter ili kelkaj substancoj - berthollides, ili ankaŭ ne povas apliki la leĝojn de pluraj proporcioj.

El ĉiuj supraj ekzemploj konkludi ke teoriaj kemio du grupoj de substancoj ĉeestas: konstanta aŭ variablo komponado. Havante la naturo de ĉi tiuj komponaĵoj estas bonega konfirmo atoma molekula instruoj. Kaj ĉi tie la leĝo de konstanta konsisto ne plu reganta en la kemiaj sciencoj. Sed ĝi ilustras la historion de lia disvolviĝo.