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Ley de composición constante de la sustancia. las leyes de conservación de la química

Química pertenece a la categoría de las ciencias exactas, y además de matemáticas y física establece las leyes de la existencia y el desarrollo de la materia que consiste en átomos y moléculas. Todos los procesos que ocurren en los organismos vivos, y entre los objetos de la naturaleza inanimada, que se basa en el fenómeno de la conversión de masa y energía. Ley de composición constante de la materia, que se dedicará al estudio de este artículo, se encuentra en el corazón de los procesos en el mundo inorgánico y orgánico.

doctrina atómica-molecular

Para comprender las leyes que rigen la realidad material, es necesario tener una idea de lo que está hecho. Según el gran científico ruso M. V. Lomonosova "en la oscuridad deben cumplir la física y, en particular, los químicos, sin saber la estructura interna de las partículas." Fue él quien en 1741, en un principio, teóricamente, y posteriormente confirmado por la experiencia, descubrió las leyes de la química, son la base para el estudio de la vida y la materia no viviente, a saber: Todas las sustancias están compuestas de átomos, moléculas capaces de formar. Todas estas partículas están en movimiento constante.

Apertura y error J.. Dalton

50 años más tarde Lomonosov comenzó a desarrollar la idea de un científico Inglés John. Dalton. Los científicos llevar a cabo los cálculos más importantes para determinar los pesos atómicos de los elementos químicos. Esto sirvió como una prueba principal de estos supuestos: peso del molécula y la sustancia se puede calcular a partir del peso atómico de partículas en su composición. Como creían Lomonosov y Dalton que, independientemente del método de preparación, los compuestos de la molécula siempre tendrán composición cualitativa y cuantitativa que no cambia. Inicialmente, es la ley de la constancia de la composición de la materia fue formulada de tal manera. Reconociendo el enorme contribución a la ciencia Dalton, no puede ocultar el error molesto: negar la estructura molecular de las sustancias simples, tales como oxígeno, nitrógeno, hidrógeno. Los científicos creen que la molécula tiene solamente complicados productos químicos. Dado el enorme prestigio en la comunidad científica de Dalton, sus delirios influenciados negativamente en el desarrollo de la química.

Como los átomos y las moléculas pesadas

El descubrimiento de tal postulado química, como la ley de la constancia de la composición de la materia, ha sido posible gracias al concepto de la conservación de la masa, sustancias sin reaccionar y formado a partir de entonces. Además Dalton medición de la masa atómica realizada I. Berzelius exactitud de la tabla pesos atómicos de los elementos químicos y oferta avanzó su designación como letras del alfabeto latino. Actualmente peso de los átomos y las moléculas se determina utilizando un nanotubo de carbono. Los resultados obtenidos en estos estudios confirman las leyes vigentes de la química. Anteriormente los investigadores han utilizado un instrumento tal como un espectrómetro de masas, pero una técnica complicada se pesó en un espectrometría serio inconveniente.

¿Por qué es tan importante es la ley de conservación de la masa de la sustancia

Formulado M. V. Lomonosovym anteriormente postulado químico llamado demuestra el hecho de que durante la reacción de los átomos forman parte de los reactivos y de los productos no desaparecen y aparecen de la nada. Su número se almacena sin cambios antes y después del proceso químico. La constante ya que la masa de los átomos, este hecho conduce lógicamente a la ley de conservación de la masa y la energía. Por otra parte, el científico declaró esta ley, como principio general de la naturaleza, lo que confirma la interconversión de energía y la constancia de la composición de la materia.

Ideas J. Proust como una confirmación de la teoría atómica-molecular

Haciendo referencia a la apertura de un postulado tal, como la ley de composición constante. Química de finales de los 18 – principios del siglo 19 – una ciencia en la que los científicos eran las disputas entre los dos científicos franceses, J. K. Proust y Berthollet. Origen afirmó que las sustancias composición formada por reacción química, depende principalmente de la naturaleza de los reactivos. Berthollet cree que los compuestos en la composición – de los productos de reacción también se ve afectada por la cantidad relativa de interactuar sustancias. La mayoría de los químicos en los primeros estudios han apoyado la idea de Proust, que las formuló de la siguiente manera: la composición del compuesto complejo es siempre constante y no depende de las especificaciones de la manera en que se recibió. Sin embargo, la investigación adicional de las soluciones líquidas y sólidas (aleaciones) confirmó pensó K. Berthollet. Estas sustancias ley de la composición constante no era aplicable. Por otra parte, no funciona para compuestos con enrejados iónicos. La composición de estas sustancias depende de los métodos con los que están minadas.

Cada sustancia química, independientemente de su método de preparación, una composición cualitativa y cuantitativa permanente. Esta formulación caracteriza a la ley de la constancia de la composición de la sustancia propuesta por J. Proust en 1808. Como evidencia que cita en forma de ejemplos siguientes: malaquita de Siberia tiene la misma composición que el mineral se extrae en España; en el mundo sólo hay una cinabrio, y tiene no se recibe ningún valor material de un depósito. Por lo tanto Proust enfatizó constancia de la composición de la materia, con independencia del lugar y el método de su producción.

No hay reglas sin excepciones

De la ley de las proporciones definidas, se deduce que la formación del compuesto de complejo de los elementos químicos están conectados entre sí en determinadas relaciones en peso. Pronto ciencia química apareció información sobre la existencia de sustancias con composición variable, que depende del método de preparación. científico ruso M. Kurnakov propuso nombrar estos compuestos berthollides tales como óxido de titanio, agua pesada, nitruro de zirconio.

Estas sustancias por 1 parte en peso de un elemento tiene que diferentes cantidades de otros elementos. Así, en el compuesto binario de bismuto con galio en una parte en peso de galio cae desde 1,24 a 1,82 partes de bismuto. químicos más tarde se encontró que, además de los compuestos de metal a cada otras sustancias que no obedecen a la ley de las proporciones definidas, es en esta clase de compuestos inorgánicos como los óxidos. Berthollides también característicos de sulfuros, carburos, nitruros, e hidruros.

El papel de los isótopos

Después de haber estado en posesión de la ley de la constancia de la materia, la química como una ciencia exacta ha sido capaz de enlazar las características de peso del compuesto con un contenido isotópico de los elementos que lo forman. Recordemos que los isótopos considerados átomos del elemento químico con protones idénticos pero diferentes números de nucleones. Dada la presencia de los isótopos, se entiende que la composición en peso del compuesto puede ser variable con la condición de elementos constantes incluidas en la sustancia. Si el elemento aumenta el contenido de cualquier isótopo y el peso de la sustancia también cambia. Por ejemplo, el agua ordinaria comprende 11% de hidrógeno, y pesado formado por su isótopo (deuterio) – 20%.

características berthollides

Como ya hemos explicado, las leyes de conservación de la química confirman las disposiciones básicas de la teoría atómica-molecular y son absolutamente fiel a la sustancia de composición constante – daltonides. A berthollides tienen límites que pueden cambiar partes en peso de los elementos. Por ejemplo, en el óxido de titanio tetravalente por una parte en peso del metal cae desde 0,65 a 0,67 partes de oxígeno. Sustancias composición no permanente no tiene una estructura molecular, sus redes cristalinas están compuestos de átomos. Por lo tanto, los compuestos químicos de fórmula sólo reflejan los límites de su composición. Diferentes que son sustancias diferentes. La temperatura también puede afectar a los rangos de composición de los elementos de peso. Si dos elementos químicos forman entre ellos unas pocas sustancias – berthollides, a continuación, que también pueden no ser aplicados y la ley de las proporciones múltiples.

De todos los ejemplos anteriores a la conclusión de que la química teórica dos grupos de sustancias están presentes: una composición constante o variable. Tener la naturaleza de estos compuestos es un excelente confirmación enseñanzas moleculares atómicas. Y aquí la ley de la composición constante ya no es dominante en las ciencias químicas. Pero ilustra la historia de su desarrollo.