Liġi tal-kompożizzjoni kostanti tas-sustanza. liġijiet ta 'konservazzjoni fil-kimika

Kimika jappartjeni għall-kategorija tax-xjenzi eżatti, u minbarra l-matematika u l-fiżika jistabbilixxi l-liġijiet ta 'eżistenza u l-iżvilupp ta' materja li jikkonsisti ta 'atomi u molekoli. Il-proċessi kollha li jseħħu fl-organiżmi ħajjin, u fost l-oġġetti ta 'natura animata, huwa bbażat fuq il-fenomenu tal-konverżjoni ta' massa u l-enerġija. Liġi tal-kompożizzjoni kostanti ta 'materja, li se jkun iddedikat għall-istudju ta' dan l-artikolu, tinsab fil-qalba tal-proċessi fid-dinja inorganiċi u organiċi.

duttrina atomiku molekulari

Biex tifhem il-liġijiet li jirregolaw realtà materjal, jeħtieġ li jkollok idea ta 'dak li huwa magħmul. Skond il-xjenzat Russu kbira M. V. Lomonosova "fid-dlam għandhom iħarsu fiżika u, b'mod partikolari, kimiċi, ma kienux jafu l-istruttura interna tal-partikoli." Kien hu li fil 1,741, fl-ewwel teoretikament u aktar tard ikkonfermat mill-esperjenza, skoprew il-liġijiet ta 'kimika, huma l-bażi għall-istudju tal-ħajja u l-materja nonliving, jiġifieri: is-sustanzi kollha huma magħmula minn atomi, molekuli kapaċi jiffurmaw. Kollha dawn il-partiċelli huma fil-mozzjoni kostanti.

Ftuħ u J. żball. Dalton

50 sena wara Lomonosov bdiet tiżviluppa l-idea ta 'xjentist Ingliż John. Dalton. Xjentisti se jwettaq il-kalkoli aktar importanti li jiddeterminaw il-piżijiet atomiċi ta 'l-elementi kimiċi. Dan serva bħala prova prinċipali ta 'dawn is-suppożizzjonijiet: piż tal-molekula u s-sustanza tista' tiġi kkalkulata mill-piż atomiku ta 'partiċelli fil-kompożizzjoni tagħha. Kif Lomonosov u Dalton jemmnu li, irrispettivament mill-metodu preparazzjoni, il-komposti tal-molekula dejjem se jkollhom il-komposizzjoni kwalitattiva u kwantitattiva ma jinbidlux. Inizjalment, hija l-liġi tal-kostanza tal-kompożizzjoni tal-materja kienet ifformulata b'tali mod. Jagħrfu l-kontribuzzjoni tremend xjenza Dalton, ma jistgħux jaħbu l-iżball annoying: jiċħad l-istruttura molekulari ta 'sustanzi sempliċi bħal ossiġnu, nitroġenu, idroġenu. Ix-xjentisti jemmnu li l-molekula għandha biss ikkumplikati kimiċi. Minħabba l-prestiġju enormi fil-komunità xjentifika tal Dalton, delużjonijiet tiegħu influwenzat b'mod negattiv l-iżvilupp tal-kimika.

Kif atomi miżun u molekoli

L-iskoperta ta 'tali jiġix sostnut kimika, bħala l-liġi tal-kostanza tal-kompożizzjoni tal-materja, sar possibbli grazzi għall-kunċett tal-konservazzjoni ta' sustanzi tal-massa, li għadha ma rreaġġietx u ffurmati wara. Barra minn hekk Dalton kejl tal-massa atomika mmexxija I. eżattezza Berzelius tat-tabella piżijiet atomiċi ta 'elementi kimiċi u joffru avvanzati nomina tagħhom bħala ittri Latini. Bħalissa piż ta 'atomi u molekoli hija determinata bl-użu ta' nanotube karbonju. Ir-riżultati miksuba f'dawn l-istudji jikkonfermaw il-liġijiet eżistenti tal-kimika. Preċedentement riċerkaturi użaw strument bħal ispettrometru tal-massa, iżda teknika kkumplikata kien jintiżnu fi spettrometrija serju żvantaġġ.

Għaliex huwa tant importanti hija l-liġi ta 'konservazzjoni ta' massa ta 'sustanza

Fformulati M. V. Lomonosovym hawn fuq postulate kimika jismu jipprova l-fatt li matul ir-reazzjoni ta 'l-atomi huma parti mill-reactants u prodotti ma jisparixxu u jidhru ta' xejn. In-numru tagħhom hija maħżuna mingħajr bidla qabel u wara l-proċess kimiku. Il kostanti peress li l-massa tal-atomi, dan il-fatt loġikament twassal għall-liġi tal-konservazzjoni tal-massa u l-enerġija. Barra minn hekk, il-xjenzat ddikjarat din il-liġi, bħala prinċipju ġenerali tan-natura, li jikkonferma l--bidla li ta 'enerġija u kostanza tal-kompożizzjoni tal-materja.

Ideat J. Proust bħala konferma tat-teorija atomika molekulari

B'referenza għall-ftuħ ta 'tali jiġix sostnut, bħala l-liġi tal-kompożizzjoni kostanti. Kimika tal-18 tard - bidu 19 seklu - xjenza li fih xjenzati kienu tilwim bejn iż-żewġ xjenzati Franċiż, J. Proust u K. Berthollet. Oriġini sostna li s-sustanzi kompożizzjoni ffurmati permezz ta 'reazzjoni kimika, jiddependi prinċipalment fuq in-natura tar-reaġenti. Berthollet jemmnu li l-komposti dwar il-kompożizzjoni - tal-prodotti ta 'reazzjoni huwa affettwat ukoll mill-ammont relattiv ta' sustanzi interazzjoni. Ħafna kimiċi fl-istudji kmieni appoġġjaw l-idea ta Proust, li fformulata lilhom kif ġej: il-kompożizzjoni tal-kompost kumpless huwa dejjem kostanti u ma jiddependi fuq speċifikazzjonijiet ta 'l-mod li bih kien riċevut. Madankollu, aktar investigazzjoni tas-soluzzjonijiet likwidi u solidi (ligi) ikkonfermati ħsibt K. Berthollet. Dawn liġi sustanzi tal-kompożizzjoni kostanti kienet inapplikabbli. Barra minn hekk, din ma taħdimx għal taħlitiet bil lattices joniċi. Il-kompożizzjoni ta 'dawn is-sustanzi tiddependi fuq il-metodi li bihom jiġu estratti.

Kull sustanza kimika, irrispettivament mill-metodu ta 'preparazzjoni tiegħu, b'kompożizzjoni kwalitattiva u kwantitattiva permanenti. Din il-formulazzjoni tikkaratterizza l-liġi tal-kostanza tal-kompożizzjoni tas-sustanza propost mill J. Proust fl-1808. Bħala prova huwa tiċċita forma eżempji li ġejjin: malakita mill-Siberja għandu l-istess kompożizzjoni bħall-minerali jkun imminat fi Spanja; fid-dinja hemm biss ċinabru waħda, u m'għandha l-ebda valur materjali ta 'depożitu riċevut. Għalhekk Proust enfasizza kostanza tal-kompożizzjoni tal-materja, irrispettivament mill-post u l-metodu tal-produzzjoni tagħha.

M'hemmx regoli mingħajr eċċezzjoni

Mil-liġi ta 'proporzjonijiet definiti, jirriżulta li l-formazzjoni tal-kompost kumplessa ta' l-elementi kimiċi huma konnessi ma 'xulxin f'ċerti proporzjonijiet tal-piż. Ftit xjenza kimika deher informazzjoni dwar l-eżistenza ta 'sustanzi kompożizzjoni varjabbli, li jiddependi fuq il-metodu ta' preparazzjoni. Russu xjentist M. Kurnakov propost tismija dawn berthollides komposti bħall-ossidu tat-titanju, ilma tqil, nitrur żirkonju.

Dawn is-sustanzi għal kull 1 parti skont il-piż ta 'element wieħed irid ammonti differenti ta' elementi oħra. Għalhekk, fil-kompost binarja ta bismut ma 'gallju min-naħa waħda bil-piż ta gallju waqgħat mill 1.24 sa 1.82 partijiet ta' bismut. kimiċi Aktar tard sab li, minbarra l-komposti tal-metalli lil kull sustanza oħra mhux jobdu l-liġi ta 'proporzjonijiet definiti, huwa f'dan il-klassi ta' komposti inorganiċi bħala ossidi. Berthollides wkoll karatteristika ta 'sulfidi, karburi, nitridi, u idruri.

Ir-rwol ta 'isotopi

Li kienet fil-pussess tal-liġi tal-kostanza tal-kwistjoni, kimika bħala xjenza eżatta kienet kapaċi jgħaqqad il-karattersitiċi ta 'piż tal-kompost b'kontenut isotopika tal-elementi li jiffurmaw dan. Ifakkar li l-isotopi kkunsidrati atomi ta 'element kimiku ma protoni identiċi iżda numri differenti nucleon. Minħabba l-preżenza ta 'l-isotopi, huwa mifhum li l-kompożizzjoni tal-piż tat-taħlita jista' jvarja bil-kundizzjoni ta 'elementi kostanti inklużi fil-sustanza. Jekk l-element iżid il-kontenut ta 'kull isotopi u l-piż tas-sustanza wkoll bidliet. Per eżempju, ilma ordinarju jinkludi 11% idroġenu, u tqal iffurmata minn iżotopi tagħha (dewterju) - 20%.

karatteristiċi berthollides

Kif aħna diġà spjegat, il-liġijiet ta 'konservazzjoni fil-kimika jikkonferma d-disposizzjonijiet bażiċi tat-teorija atomika molekulari u huma assolutament veru għas-sustanza ta' kompożizzjoni kostanti - daltonides. A berthollides jkollhom konfini li jista 'jinbidel partijiet piż tas-elementi. Per eżempju, fil-ossidu ta 'titanju tetravalenti kull parti piż wieħed mill-metall waqgħat mill 0.65 sa 0.67 partijiet ta' ossiġnu. Sustanzi kompożizzjoni mhux permanenti ma jkollhom struttura molekulari, lattices kristall tagħhom huma komposti minn atomi. Għalhekk, il-komposti kimiċi ta 'formula jirriflettu biss l-konfini tal-kompożizzjoni tagħhom. Differenti huma sustanzi differenti. It-temperatura jista 'wkoll jaffettwa l-firxiet kompożizzjoni tal-elementi piż. Jekk żewġ elementi kimiċi jiffurmaw bejniethom ftit sustanzi - berthollides, allura dawn lanqas ma jista 'jiġi applikat u l-liġi ta' proporzjonijiet multipli.

Ta 'l-eżempji ta' hawn fuq li jiġi konkluż li l-kimika teoretiku żewġ gruppi ta 'sustanzi huma preżenti: kompożizzjoni kostanti jew varjabbli. Wara n-natura ta 'dawn il-komposti hija konferma eċċellenti taghlim molekulari atomika. U hawn il-liġi tal-kompożizzjoni kostanti m'għadux dominanti fit-xjenzi kimiċi. Iżda dan juri l-istorja ta 'żvilupp tagħha.