قانون ترکیب ثابت از ماده. قوانین حفاظت در شیمی

شیمی متعلق به این رده از علوم دقیق، و علاوه بر ریاضیات و فیزیک مجموعه قوانین وجود و توسعه ماده متشکل از اتم ها و مولکول. تمام فرآیندهای رخ در موجودات زنده، و در میان اشیای طبیعت بی جان، آن است که در پدیده تبدیل جرم و انرژی است. قانون ترکیب ثابت از ماده، خواهد شد که به مطالعه این مقاله اختصاص داده شده، در قلب از فرآیندهای در جهان آلی و غیر آلی.

دکترین اتمی مولکولی

برای درک قوانین حاکم واقعیت مادی، شما نیاز به یک ایده از آنچه در آن ساخته شده است. با توجه به دانشمند بزرگ روسی M. V. Lomonosova "در تاریکی باید فیزیک پیروی کنند و، به ویژه، داروخانه ها، دانستن ساختار داخلی از ذرات است." او بود که در سال 1741، در ابتدا از لحاظ نظری و بعد با تجربه تایید می شود، کشف قوانین شیمی بود، اساس برای مطالعه زندگی و ماده غیر زنده، یعنی: تمام مواد از اتم ها، مولکول قادر به تشکیل تشکیل شده است. همه این ذرات در حرکت ثابت هستند.

افتتاح و خطا J.. دالتون

50 سال بعد لومونوسوف شروع به توسعه ایده یک دانشمند انگلیسی جان. دالتون. دانشمندان انجام خواهد داد، محاسبات مهم ترین برای تعیین وزن اتمی عناصر شیمیایی. از مولکول وزن و ماده را می توان از وزن اتمی ذرات در ترکیب آن محاسبه می شود: این به عنوان یک اثبات اصلی این فرضیات خدمت کرده است. به عنوان لومونوسوف و دالتون معتقد بود که، صرف نظر از روش آماده سازی، ترکیبات مولکول همیشه ترکیب کمی و کیفی تغییر ناپذیر است. در ابتدا، آن قانون ثابت بودن ترکیب ماده در چنین راهی صورت گرفته است. به رسمیت شناختن نقش فوق العاده ای به علم دالتون، می توانید خطا را پنهان نمی آزار دهنده است: انکار ساختار مولکولی مواد ساده مانند اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن است. دانشمندان معتقدند که این مولکول تنها پیچیده مواد شیمیایی است. با توجه به اعتبار زیادی در جامعه علمی دالتون، هذیان خود را منفی تحت تاثیر توسعه شیمی.

به عنوان اتم ها و مولکول وزن

کشف چنین اصل شیمیایی، به عنوان قانون از ثبات ترکیب ماده، تا به لطف امکان مفهوم حفاظت از مواد جرم، واکنش نداده و تشکیل پس از آن ساخته شده است. علاوه بر این دالتون اندازه گیری جرم اتمی انجام I. دقت Berzelius به جدول وزن اتمی عناصر شیمیایی و پیشنهادات شان به حروف لاتین پیشرفته. در حال حاضر وزن اتم ها و مولکول با استفاده از تعیین می شود نانولوله های کربنی. نتایج به دست آمده در این مطالعات اعلام قوانین موجود شیمی. پیش از محققان چنین ابزاری به عنوان یک طیف سنج جرمی استفاده کرده اند، اما یک تکنیک پیچیده را به یک طیف سنجی اشکال جدی وزن شد.

چرا از آن بسیار مهم قانون بقای جرم ماده است

فرموله M. V. Lomonosovym بالا اصل شیمیایی به نام ثابت می کند این واقعیت است که در طول واکنش اتم بخشی از واکنش دهنده ها و محصولات ناپدید می شوند نیست و به نظر می رسد از چیزی. تعداد آنها بدون تغییر قبل و بعد از فرآیند شیمیایی ذخیره می شود. ثابت چون توده اتم، این واقعیت منطقی به قانون بقای جرم و انرژی منجر می شود. علاوه بر این، دانشمند اعلام این قانون، به عنوان یک اصل کلی از طبیعت، تایید تبادلات انرژی و ثبات ترکیب از ماده است.

ایده J. پروست به عنوان یک تایید نظریه اتمی مولکولی

با اشاره به افتتاح یک اصل، به عنوان قانون از ترکیب ثابت است. شیمی در اواخر 18 - اوایل قرن 19 - علم که در آن دانشمندان اختلافات بین دو دانشمند فرانسوی، J. پروست و K. برتوله بود. منبع ادعا کرد که مواد ترکیب تشکیل شده توسط واکنش شیمیایی، اساسا بستگی به ماهیت معرف. برتوله این باور بودند که ترکیبات در ترکیب - محصولات واکنش در نیز توسط مقدار نسبی تعامل مواد تحت تاثیر قرار. ترکیب ترکیب پیچیده همیشه ثابت می کند و در مشخصات از شیوه ای که در آن دریافت شد بستگی دارد نه: اکثر داروخانه ها در مطالعات اولیه در این ایده از پروست، که آنها را به شرح زیر فرموله حمایت کرده اند. اما بررسی بیشتر از راه حل های مایع و جامد (آلیاژهای) تایید فکر K. برتوله. این قانون مواد از ترکیب ثابت غیرقابل اعمال بود. علاوه بر این، آن را برای ترکیبات با کار نمی دریچه های یونی میگردد. ترکیب این مواد بستگی به روش که با آن که استخراج می شوند.

هر ماده شیمیایی، صرف نظر از روش خود را از آماده سازی، یک ترکیب کمی و کیفی دائمی است. این فرمول مشخصه قانون ثبات ترکیب ماده توسط J. پروست در 1808 ارائه شده است. به عنوان مدرک او به نقل از نمونه زیر شکل گرفته است: مالاکیت از سیبری دارای همان ترکیب به عنوان کانی در اسپانیا استخراج؛ در جهان تنها یک سولفور سیماب وجود دارد، و هیچ ارزش مادی سپرده دریافت کرده است. بنابراین پروست تاکید ثبات ترکیب ماده، صرف نظر از محل و روش تولید آن است.

هیچ قانون بدون استثنا وجود دارد

از قانون نسبتهای معین، که آن را زیر تشکیل ترکیب پیچیده ای از عناصر شیمیایی با یکدیگر در نسبت وزن خاص متصل می شود. به زودی علم شیمی اطلاعات در مورد وجود مواد با ترکیب متغیر، وابسته به روش آماده سازی است که ظاهر شد. M. Kurnakov دانشمند روسی پیشنهاد نامگذاری این berthollides ترکیبات مانند اکسید تیتانیوم، آب سنگین، نیترید زیرکونیوم.

این مواد در هر 1 بخشی از وزن یک عنصر به مقادیر مختلف عناصر دیگر. بنابراین، در ترکیب دوتایی از بیسموت با گالیم در یک بخشی از وزن گالیم 1.24-1.82 قطعات از بیسموت می افتد. شیمیدانان بعد متوجه شد که، علاوه بر ترکیبات فلزی به هر دیگر مواد قانون نسبتهای معین اطاعت نمی کند، آن را در این است کلاس از ترکیبات غیر آلی به عنوان اکسیدهای. Berthollides نیز از ویژگی های سولفید، کاربیدها، نیتریدها، و هیدریدهای.

نقش ایزوتوپ

داشتن شده است در اختیار داشتن قانون ثبات ماده، شیمی به عنوان یک علم دقیق توانسته است به لینک ویژگی های وزن ترکیب با یک محتوای ایزوتوپی عناصر تشکیل دهنده آن بوده است. به یاد بیاورید که ایزوتوپهای اتم عنصر شیمیایی با پروتون یکسان اما شماره های مختلف نوکلئون نظر گرفته شود. با توجه به حضور ایزوتوپهای آن قابل درک است که ترکیب وزن از ترکیب ممکن است تحت شرایط عناصر ثابت موجود در ماده متغیر است. اگر عنصر محتوای هر ایزوتوپ و وزن ماده را افزایش می دهد نیز تغییر میکند. به عنوان مثال، آب معمولی شامل 11٪ هیدروژن، و سنگین تشکیل شده توسط ایزوتوپ آن (دوتریوم) - 20٪.

ویژگی های berthollides

همانطور که قبلا توضیح داده شد، قوانین حفاظت در شیمی مقررات اساسی نظریه اتمی مولکولی اعلام و به این ماده از ترکیب ثابت هستند کاملا درست - daltonides. berthollides مرزهای که می تواند قطعات وزن از عناصر را تغییر دهید. برای مثال، در اکسید تیتانیوم چهار ظرفیتی در هر وزن یک بخش از فلز 0.65-0.67 قطعات اکسیژن می افتد. مواد ترکیب غیر دائم نمی ساختار مولکولی دارند، دریچه های بلوری آنها از اتمها تشکیل شده است. بنابراین، ترکیبات شیمیایی از فرمول تنها از مرزهای ترکیب آنها را منعکس کند. مختلف آنها مواد مختلف هستند. دمای همچنین می توانید محدوده ترکیب عناصر وزن تاثیر می گذارد. اگر دو عنصر شیمیایی بین آنها را تشکیل چند مواد - berthollides، سپس آنها همچنین می توانید نه اعمال شود و قانون نسبتهای چندگانه.

از تمام نمونه های فوق به این نتیجه که شیمی نظری دو گروه از مواد حاضر عبارتند از: یک ترکیب ثابت یا متغیر. داشتن ماهیت این ترکیبات بسیار عالی تاییدیه آموزه اتمی مولکولی است. و در اینجا قانون ترکیب ثابت است در علوم شیمیایی دیگر غالب است. اما این تاریخ توسعه آن نشان می دهد.