Legge di composizione costante della sostanza. leggi di conservazione in chimica

Chimica appartiene alla categoria delle scienze esatte, e in aggiunta alla matematica e fisica stabilisce le leggi di esistenza e lo sviluppo della materia composta di atomi e molecole. Tutti i processi che si verificano negli organismi viventi, e tra gli oggetti della natura inanimata, si basa sul fenomeno della conversione di massa ed energia. Legge di composizione costante di materia, che sarà dedicata allo studio di questo articolo, si trova al centro dei processi nel mondo inorganico ed organico.

dottrina atomico-molecolare

Per comprendere le leggi che regolano la realtà materiale, è necessario avere un'idea di che cosa è fatta. Secondo il grande scienziato russo M. V. Lomonosova "nell'oscurità deve rispettare fisica e, in particolare, i chimici, non conoscendo la struttura interna delle particelle." Fu lui che nel 1741, in un primo momento teorico e successivamente confermata dall'esperienza, ha scoperto le leggi della chimica, sono la base per lo studio della vita e della materia non vivente, e cioè: Tutte le sostanze sono composte da atomi, molecole in grado di formare. Tutte queste particelle sono in costante movimento.

Apertura ed errore J.. Dalton

50 anni dopo Lomonosov ha iniziato a sviluppare l'idea di uno scienziato inglese John. Dalton. Scienziati effettuare i calcoli più importanti per determinare i pesi atomici degli elementi chimici. Ciò è servito come prova principale di queste ipotesi: il peso della molecola e la sostanza può essere calcolato dal peso atomico di particelle nella sua composizione. Come Lomonosov e Dalton credevano che, indipendentemente dal metodo di preparazione, i composti della molecola avranno sempre composizione qualitativa e quantitativa immutabile. Inizialmente, è la legge della costanza della composizione della materia è stato formulato in modo così. Riconoscendo l'enorme contributo alla scienza Dalton, non può nascondere l'errore fastidioso: negare la struttura molecolare di sostanze semplici quali ossigeno, azoto, idrogeno. Gli scienziati ritengono che la molecola ha solo complicato le sostanze chimiche. Dato l'enorme prestigio nella comunità scientifica di Dalton, suoi deliri influenzato negativamente lo sviluppo della chimica.

Come atomi e molecole pesati

La scoperta di tale postulato chimica, come la legge della costanza della composizione di materia, è stata resa possibile grazie al concetto della conservazione delle sostanze massa, non reagito e formato successivamente. Inoltre Dalton misurazione della massa atomica condotto I. Berzelius accuratezza della tabella pesi atomici degli elementi chimici e offerta avanzata la loro designazione come lettere latine. Attualmente peso di atomi e molecole è determinata utilizzando un nanotubo di carbonio. I risultati ottenuti in questi studi confermano le leggi esistenti della chimica. Precedentemente ricercatori hanno utilizzato tale strumento come uno spettrometro di massa, ma una tecnica complessa stati pesati in un grave inconveniente spettrometria.

Perché è così importante è la legge della conservazione della massa di sostanza

Formulato M. V. Lomonosovym sopra postulato sostanza chiamata dimostra il fatto che durante la reazione degli atomi fanno parte dei reagenti e prodotti non scompaiono e appaiono dal nulla. Il loro numero è memorizzato senza modifiche prima e dopo il processo chimico. La costante poiché la massa degli atomi, questo fatto porta logicamente alla legge di conservazione della massa e dell'energia. Inoltre, lo scienziato ha dichiarato questa legge, come principio generale della natura, a conferma della interconversione di energia e costanza della composizione della materia.

Idee J. Proust come una conferma della teoria atomico-molecolare

Riferendosi alla apertura di tale postulato, come la legge di composizione costante. Chimica del tardo 18 ° – 19 ° secolo – una scienza in cui gli scienziati sono stati controversie tra i due scienziati francesi, J. Proust e K. Berthollet. Origine affermato che le sostanze composizione formata per reazione chimica, dipende principalmente dalla natura dei reagenti. Berthollet ritiene che i composti sulla composizione – dei prodotti di reazione è influenzata anche dalla quantità relativa di sostanze interagenti. La maggior parte delle farmacie nei primi studi hanno sostenuto l'idea di Proust, che li ha formulato come segue: la composizione del composto complesso è sempre costante e non dipende specifiche del modo in cui è stato ricevuto. Tuttavia, ulteriori indagini delle soluzioni liquide e solide (leghe) confermati pensò K. Berthollet. Queste sostanze legge di composizione costante era inapplicabile. Inoltre, esso non funziona per composti con reticoli ionici. La composizione di queste sostanze dipende dalle modalità con cui vengono estratte.

Ogni sostanza chimica, indipendentemente dal suo metodo di preparazione, una composizione qualitativa e quantitativa permanente. Questa formulazione caratterizza la legge della costanza della composizione della sostanza proposta da J. Proust nel 1808. Come prova cita a forma di esempi riportati di seguito: malachite dalla Siberia ha la stessa composizione del minerale è estratto in Spagna; nel mondo c'è solo un cinabro, e non ha alcun valore materiale di un deposito è ricevuto. Così Proust sottolineato costanza della composizione di materia, indipendentemente dal luogo e il metodo della sua produzione.

Non ci sono regole senza eccezioni

Dalla legge delle proporzioni definite, ne consegue che la formazione del composto complesso degli elementi chimici sono collegati tra loro in certi rapporti ponderali. Presto la scienza chimica è apparso informazioni circa l'esistenza di sostanze con composizione variabile, che dipende dal metodo di preparazione. scienziato russo M. Kurnakov proposto denominazione questi composti berthollides come ossido di titanio, acqua pesante, nitruro di zirconio.

Queste sostanze per 1 parte in peso di un elemento deve diverse quantità di altri elementi. Così, nel composto binario di bismuto con gallio su una parte in peso di gallio scende da 1,24 a 1,82 parti di bismuto. chimici in seguito che, oltre ai composti metallici a vicenda sostanze non obbediscono alla legge delle proporzioni definite, è in questa classe di composti inorganici come ossidi. Berthollides anche caratteristica di solfuri, carburi, nitruri, e idruri.

Il ruolo di isotopi

Essendo stato in possesso della legge della costanza della materia, chimica come scienza esatta è stata in grado di collegare le caratteristiche di peso del composto con un contenuto isotopica degli elementi che lo compongono. Ricordiamo che gli isotopi considerati atomi dell'elemento chimico con protoni identici ma diversi numeri nucleon. Data la presenza degli isotopi, resta inteso che la composizione in peso del composto può essere variabile sotto la condizione di elementi costanti incluse nella sostanza. Se l'elemento aumenta il contenuto di ogni isotopo e il peso della sostanza cambia anche. Per esempio, acqua normale comprende 11% di idrogeno, e pesante formata dal suo isotopo (deuterio) – 20%.

Caratteristiche berthollides

Come abbiamo già spiegato, le leggi di conservazione in chimica confermano le disposizioni di base della teoria atomico-molecolare e sono assolutamente fedele alla sostanza della composizione costante – daltonides. A berthollides hanno confini che possono cambiare le parti di peso degli elementi. Ad esempio, in ossido di titanio tetravalente per ogni parte in peso del metallo scende da 0,65 a 0,67 parti di ossigeno. Sostanze composizione non permanente non hanno una struttura molecolare, i reticoli cristallini sono composti di atomi. Pertanto, i composti chimici di formula riflettono solo i confini della loro composizione. Diverse sono sostanze diverse. La temperatura può anche influenzare gli intervalli di composizione degli elementi peso. Se due elementi chimici formano tra loro un paio sostanze – berthollides, allora possono anche non essere applicate e la legge delle proporzioni multiple.

Di tutti gli esempi precedenti a concludere che la chimica teorica due gruppi di sostanze sono presenti: una composizione costante o variabile. Avendo la natura di questi composti è un'eccellente conferma insegnamenti molecolari atomici. E qui la legge di composizione costante non è più dominante nelle scienze chimiche è. Ma illustra la storia del suo sviluppo.