Undang-undang komposisi berterusan bahan. undang-undang pemuliharaan dalam kimia

Kimia tergolong dalam kategori sains tulen, dan sebagai tambahan kepada matematik dan fizik menetapkan undang-undang kewujudan dan perkembangan perkara yang terdiri daripada atom dan molekul. Semua proses yang berlaku dalam organisma hidup, dan antara objek alam yang tidak bernyawa, ia adalah berdasarkan kepada fenomena penukaran jisim dan tenaga. Undang-undang komposisi berterusan perkara, yang akan tertumpu kepada pengajian artikel ini, terletak di tengah-tengah proses dalam dunia bukan organik dan organik.

doktrin atom molekul

Untuk memahami undang-undang yang mengawal bahan realiti, anda perlu mempunyai idea tentang apa yang ia dibuat. Menurut saintis hebat Federation M. V. Lomonosova "dalam kegelapan mesti mematuhi fizik dan, khususnya, ahli kimia, tidak mengetahui struktur dalaman zarah." Ia adalah orang yang pada 1741, pada mulanya secara teori dan kemudiannya disahkan oleh pengalaman, menemui undang-undang kimia, adalah asas untuk kajian hidup dan bahan bukan hidup, yaitu: Semua bahan-bahan yang terdiri daripada atom, molekul mampu membentuk. Semua zarah ini adalah dalam keadaan pergerakan yang berterusan.

Pembukaan dan kesilapan J.. Dalton

50 tahun kemudian Lomonosov mula membangunkan idea seorang ahli sains Inggeris John. Dalton. Ahli-ahli sains akan menjalankan pengiraan yang paling penting untuk menentukan berat atom unsur-unsur kimia. Ini menjadi bukti utama andaian ini: berat molekul dan bahan yang boleh dikira daripada berat atom zarah dalam komposisinya. Sebagai Lomonosov dan Dalton percaya bahawa, tanpa mengira kaedah penyediaan, sebatian molekul akan sentiasa mempunyai tidak berubah komposisi kualitatif dan kuantitatif. Pada mulanya, ia adalah undang-undang kesabaran komposisi perkara telah dirumuskan sedemikian rupa. Menyedari sumbangan besar kepada sains Dalton, tidak boleh menyembunyikan kesilapan menjengkelkan: menafikan struktur molekul bahan-bahan yang mudah seperti oksigen, nitrogen, hidrogen. Saintis percaya bahawa molekul hanya mempunyai rumit bahan kimia. Memandangkan prestij yang besar dalam komuniti saintifik Dalton, khayalan beliau negatif mempengaruhi perkembangan kimia.

Sebagai atom ditimbang dan molekul

Penemuan postulat kimia itu, mengikut undang-undang kesabaran komposisi jirim, telah dijayakan hasil konsep pemuliharaan bahan-besaran, tidak bertindakbalas dan membentuk selepas itu. Tambahan pula Dalton pengukuran jisim atom dijalankan I. Berzelius ketepatan jadual berat atom unsur-unsur kimia dan tawaran maju jawatan mereka sebagai huruf Latin. Kini berat atom dan molekul ditentukan menggunakan satu tiub nano karbon. Keputusan yang diperolehi dalam kajian ini mengesahkan undang-undang yang sedia ada kimia. Sebelum ini penyelidik telah digunakan seperti alat sebagai spektrometer massa, tetapi teknik rumit telah ditimbang ke dalam spektrometri kelemahan yang serius.

Mengapa ia begitu penting adalah undang-undang pemuliharaan jisim bahan

Dirumuskan M. V. Lomonosovym atas postulat kimia bernama membuktikan fakta bahawa semasa reaksi atom adalah sebahagian daripada bahan tindak balas dan produk tidak hilang dan muncul dari tiada. Bilangan mereka disimpan tanpa perubahan sebelum dan selepas proses kimia. Berterusan sejak jisim atom, fakta ini secara logik membawa kepada hukum keabadian jisim dan tenaga. Selain itu, ahli sains mengisytiharkan undang-undang ini, sebagai satu prinsip umum sifat, mengesahkan saling pertukaran tenaga dan kesabaran komposisi jirim.

Idea J. Proust sebagai pengesahan teori atom molekul

Merujuk kepada pembukaan postulat itu, mengikut undang-undang komposisi berterusan. Kimia ke-18-an - awal abad ke-19 - sains di mana ahli sains pertikaian antara kedua-dua saintis Perancis, J. Proust dan K. Berthollet. Asal mendakwa bahawa bahan-bahan komposisi dibentuk oleh tindak balas kimia, bergantung terutamanya kepada jenis reagen. Berthollet percaya bahawa sebatian kepada komposisi - produk tindak balas juga dipengaruhi oleh jumlah relatif berinteraksi bahan. Kebanyakan ahli kimia dalam kajian awal telah menyokong idea Proust, yang dirumuskan sebagai berikut: komposisi sebatian kompleks selalunya tetap dan tidak bergantung kepada spesifikasi cara bagaimana ia diterima. Walau bagaimanapun, siasatan lanjut penyelesaian cecair dan pepejal (aloi) mengesahkan berpendapat K. Berthollet. Ini undang-undang bahan komposisi tetap tidak boleh dipakai. Selain itu, ia tidak berfungsi untuk penyelesaian dengan kekisi ion. Komposisi bahan-bahan ini bergantung kepada kaedah dengan mana ia dilombong.

Setiap bahan kimia, tanpa mengira kaedah iaitu penyediaan, komposisi kualitatif dan kuantitatif kekal. Penggubalan ini menyifatkan undang-undang kesabaran komposisi bahan yang dicadangkan oleh J. Proust pada tahun 1808. Sebagai bukti beliau memetik berbentuk contoh berikut: malachite dari Siberia mempunyai komposisi yang sama dengan mineral yang dilombong di Sepanyol; di dunia hanya ada satu cinnabar, dan tidak mempunyai nilai bahan deposit diterima. Oleh itu Proust menekankan kesabaran komposisi jirim, tanpa mengira tempat dan kaedah pengeluarannya.

Tidak ada peraturan tanpa pengecualian

Dari hukum perkadaran yang pasti, ia mengikuti bahawa pembentukan sebatian kompleks unsur-unsur kimia disambungkan antara satu sama lain dalam nisbah berat tertentu. Soon sains kimia muncul maklumat tentang kewujudan bahan-bahan dengan komposisi berubah-ubah, yang bergantung kepada kaedah penyediaan. saintis Rusia M. Kurnakov dicadangkan menamakan sebatian ini berthollides seperti oksida titanium, air berat, zirkonium nitrida.

Bahan-bahan untuk 1 bahagian mengikut berat satu elemen perlu jumlah yang berbeza daripada unsur-unsur lain. Oleh itu, di perkarangan binari bismut dengan galium di satu bahagian mengikut berat galium turun 1,24-1,82 bahagian bismut. ahli kimia kemudian mendapati bahawa, selain sebatian logam untuk setiap bahan-bahan lain tidak mematuhi undang-undang perkadaran yang pasti, ia adalah dalam ini kelas sebatian bukan organik sebagai oksida. Berthollides juga ciri sulfida, karbida, nitrida, dan hidrida.

Peranan isotop

Setelah berada dalam milikan Taurat kesabaran jirim, kimia sebagai sains yang tepat telah dapat menghubungkan ciri-ciri berat badan kompaun dengan kandungan isotop unsur-unsur yang membentuk ia. Ingat bahawa isotop dianggap atom unsur kimia dengan proton yang sama tetapi nombor yang berlainan nukleon. Dengan kehadiran isotop, ia difahami bahawa komposisi mengikut berat kompaun yang berkenaan berubah-ubah di bawah keadaan unsur-unsur tetap termasuk dalam bahan. Jika elemen meningkatkan kandungan mana-mana isotop dan berat bahan juga berubah. Sebagai contoh, air biasa terdiri daripada 11% hidrogen, dan berat dibentuk oleh isotop yang (deuterium) - 20%.

ciri-ciri berthollides

Seperti yang kita telah menjelaskan, undang-undang pemuliharaan dalam kimia mengesahkan peruntukan asas teori atom-molekul dan benar-benar benar kepada bahan komposisi tetap - daltonides. A berthollides mempunyai sempadan yang boleh menukar bahagian-bahagian berat unsur-unsur. Sebagai contoh, dalam oksida tetravalent titanium setiap satu berat bahagian logam akan turun 0,65-0,67 bahagian oksigen. Bahan komposisi tidak tetap tidak mempunyai struktur molekul, kekisi kristal mereka adalah terdiri daripada atom. Oleh itu, bahan kimia formula sahaja mencerminkan sempadan komposisi mereka. Berbeza mereka adalah bahan-bahan yang berbeza. suhu juga boleh mempengaruhi julat komposisi unsur-unsur berat badan. Jika dua unsur-unsur kimia membentuk antara mereka beberapa bahan - berthollides, maka mereka juga tidak boleh digunakan dan undang-undang pelbagai perkadaran.

Semua contoh di atas untuk membuat kesimpulan bahawa kimia teori dua kumpulan bahan hadir: komposisi malar atau berubah-ubah. Mempunyai sifat sebatian ini merupakan pengesahan yang sangat baik ajaran molekul atom. Dan di sini undang-undang komposisi berterusan tidak lagi dominan dalam bidang sains kimia. Tetapi ia menggambarkan sejarah perkembangannya.