Cyfraith gyfansoddiad cyson y sylwedd. ddeddfau cadwraeth mewn cemeg

Cemeg yn perthyn i'r categori o union gwyddorau, ac yn ogystal â mathemateg a ffiseg yn gosod cyfreithiau fodolaeth a datblygiad o fater sy'n cynnwys atomau a moleciwlau. Mae pob un o'r prosesau sy'n digwydd mewn organebau byw, ac ymhlith y gwrthrychau o natur difywyd, ei fod yn seiliedig ar y ffenomen o trosi màs ac ynni. Cyfraith gyfansoddiad cyson o fater, a fydd yn cael ei neilltuo ar gyfer astudio erthygl hon, yn gorwedd wrth wraidd y prosesau yn y byd anorganig ac organig.

athrawiaeth atomig-moleciwlaidd

Er mwyn deall y deddfau sy'n rheoli realiti deunydd, mae angen i chi gael syniad o'r hyn y mae'n ei wneud. Yn ôl y gwyddonydd Rwsia mawr M. V. Lomonosova "yn y tywyllwch, rhaid cadw at ffiseg ac, yn benodol, fferyllwyr, heb wybod bod y strwythur mewnol y gronynnau." Ef a yn 1741, ar y dechrau cadarnhau ddamcaniaethol ac yn ddiweddarach gan y profiad, a ddarganfuwyd cyfreithiau cemeg, yn sail ar gyfer astudio a byw nonliving fater, sef: Pob sylweddau yn cael eu cynnwys o atomau, moleciwlau gallu ffurfio. Mae'r holl gronynnau hyn yn symud yn gyson.

Agor a J. gwall. Dalton

50 mlynedd yn ddiweddarach dechreuodd Lomonosov i ddatblygu'r syniad o gwyddonydd Saesneg John. Dalton. Bydd gwyddonwyr yn gwneud y cyfrifiadau mwyaf pwysig i benderfynu ar y pwysau atomig yr elfennau cemegol. Mae hyn yn gwasanaethu fel prif prawf o tybiaethau hyn: pwysau'r moleciwl a gall y sylwedd yn cael ei gyfrifo o'r pwysau atomig gronynnau yn ei gyfansoddiad. Fel Lomonosov a Dalton yn credu bod, waeth beth fo'r dull paratoi, bydd y cyfansoddion y moleciwl bob amser yn cael cyfansoddiad ansoddol a meintiol digyfnewid. I ddechrau, ei fod yn y gyfraith o gysondeb o gyfansoddiad mater llunio yn y fath fodd. Gan gydnabod y cyfraniad aruthrol i wyddoniaeth Dalton, ni all guddio'r gwall blino: gwadu strwythur moleciwlaidd o sylweddau syml megis ocsigen, nitrogen, hydrogen. Mae gwyddonwyr yn credu bod y moleciwl wedi dim ond gymhleth gemegau. O ystyried y bri enfawr yn y gymuned wyddonol o Dalton, ei rhithdybiau dylanwadu'n negyddol datblygiad cemeg.

Gan fod atomau a moleciwlau pwyso

Mae darganfod rhagdybio cemegol o'r fath, fel y mae'r gyfraith o gysondeb o gyfansoddiad mater, wedi cael ei wneud yn bosibl diolch i'r cysyniad o gadwraeth sylweddau torfol, unreacted a ffurfiwyd wedi hynny. Ar ben hynny Dalton mesur màs atomig gynhaliwyd I. Berzelius cywirdeb y tabl pwysau atomig o elfennau cemegol a chynnig uwch eu dynodiad fel llythyrau Lladin. Ar hyn o bryd pwysau atomau a moleciwlau Pennir ddefnyddio yn nanotube carbon. Mae'r canlyniadau a gafwyd yn yr astudiaethau hyn yn cadarnhau y cyfreithiau presennol o gemeg. Yn flaenorol ymchwilwyr wedi defnyddio offeryn megis sbectromedr màs, ond techneg gymhleth ei bwyso i mewn sbectrometreg anfantais ddifrifol.

Pam ei fod mor bwysig yw'r ddeddf cadwraeth màs o sylwedd

Llunio M. V. Lomonosovym uwchben rhagdybio cemegol a enwir yn profi y ffaith bod yn ystod yr adwaith yr atomau yn rhan o'r adweithyddion ac nid cynnyrch yn diflannu ac yn ymddangos allan o ddim byd. Mae eu rhif yn cael ei storio heb newid cyn ac ar ôl y broses gemegol. Y gyson ers màs atomau, y ffaith hon yn rhesymegol yn arwain at y ddeddf cadwraeth màs ac ynni. Ar ben hynny, dywedodd y gwyddonydd gyfraith hon, fel egwyddor gyffredinol o natur, gan gadarnhau interconversion egni a chysondeb o gyfansoddiad mater.

Syniadau J. Proust fel cadarnhad o'r ddamcaniaeth atomig-foleciwlaidd

Gan gyfeirio at agor rhagdybio o'r fath, fel y mae'r gyfraith o gyfansoddiad cyson. Cemeg o ddiwedd y 18fed - dechrau'r 19eg ganrif - gwyddoniaeth lle mae gwyddonwyr yn anghydfod rhwng y ddau gwyddonwyr Ffrangeg, J. Proust a K. Berthollet. Honnodd Origin bod sylweddau cyfansoddiad a ffurfiwyd gan adwaith cemegol, yn dibynnu'n bennaf ar natur yr adweithyddion. Credai Berthollet fod y cyfansoddion ar gyfansoddiad - y cynnyrch adwaith hefyd yn cael ei effeithio gan y swm cymharol o ryngweithio sylweddau. Mae'r rhan fwyaf cemegwyr yn yr astudiaethau cynnar wedi cefnogi'r syniad o Proust, sy'n eu ffurfio fel a ganlyn: cyfansoddiad y cyfansoddyn cymhleth bob amser yn gyson ac nid yw'n dibynnu ar fanylebau y modd y cafodd ei dderbyn. Fodd bynnag, mae ymchwiliad pellach o'r atebion hylif a solet (aloeon) Cadarnhaodd meddwl K. Berthollet. sylweddau hyn gyfraith gyfansoddiad cyson yn amherthnasol. Ar ben hynny, nid yw'n gweithio ar gyfer cyfansoddion gyda lattices ïonig. Mae cyfansoddiad y sylweddau hyn yn dibynnu ar y dulliau y maent yn cael eu cloddio â hwy.

Mae pob sylwedd cemegol, waeth beth yw ei ddull o baratoi, cyfansoddiad ansoddol a meintiol parhaol. Mae hyn yn ffurfio nodweddu gyfraith chysondeb cyfansoddiad y sylwedd a gynigiwyd gan J. Proust yn 1808. Fel tystiolaeth ei fod yn dyfynnu siâp enghreifftiau canlynol: malachit o Siberia yr un cyfansoddiad ag y mwyn yn cael ei gloddio yn Sbaen; yn y byd nad oes ond un Cinnabar, ac nid oes ganddo werth materol o blaendal yn cael ei dderbyn. Felly pwysleisiodd Proust chysondeb o gyfansoddiad mater, heb ystyried y lle a dull ei gynhyrchu.

Nid oes unrhyw reolau heb eithriadau

O cyfraith cyfrannau pendant, mae'n dilyn bod y ffurfiwyd y cyfansoddyn cymhleth o elfennau cemegol yn cael eu cysylltu â'i gilydd mewn cymarebau pwysau penodol. Yn fuan gwyddoniaeth gemegol yn ymddangos gwybodaeth am fodolaeth sylweddau gyda chyfansoddiad amrywiol, sy'n dibynnu ar y dull o baratoi. cynnig gwyddonydd Rwsia M. Kurnakov enwi cyfansoddion hyn berthollides megis titaniwm ocsid, dwr trwm, nitride zirconium.

Mae'r sylweddau fesul 1 rhan yn ôl pwysau o un elfen wedi i symiau gwahanol o elfennau eraill. Felly, yn y cyfansoddyn deuaidd o bismwth gydag gallium ar un rhan yn ôl pwysau o gallium disgyn 1.24-1.82 rannau o bismwth. Canfu fferyllfeydd ddiweddarach fod, ar wahân i'r cyfansoddion metel â'i sylweddau eraill nad ufuddhau i'r gyfraith o cyfrannau pendant, y mae yn y dosbarth o gyfansoddion anorganig fel ocsidau. Berthollides hefyd nodweddiadol o sulfides, carbides, nitrides, a hydridau.

Rôl isotopau

Ar ôl bod ym meddiant y gyfraith o gysondeb o fater, cemeg fel wyddor fanwl wedi gallu cysylltu nodweddion pwysau'r cyfansoddyn gyda chynnwys isotopig o'r elfennau sy'n ffurfio ei. Dwyn i gof bod yr isotopau ystyriwyd atomau o elfen gemegol gyda proton union yr un fath, ond gwahanol rifau niwcleon. O ystyried presenoldeb y isotopau, deellir y gall y cyfansoddiad yn ôl pwysau o'r cyfansoddyn yn amrywiol o dan y cyflwr o elfennau cyson a gynhwysir yn y sylwedd. Os yw'r elfen yn cynyddu cynnwys unrhyw isotop a phwysau'r y sylwedd hefyd yn newid. Er enghraifft, dŵr cyffredin yn cynnwys 11% hydrogen, a thrwm a ffurfiwyd gan ei isotop (dewteriwm) - 20%.

berthollides nodweddion

Fel yr ydym eisoes wedi esbonio, y deddfau cadwraeth mewn cemeg cadarnhau'r darpariaethau sylfaenol y ddamcaniaeth atomig-moleciwlaidd a bod yn hollol wir i sylwedd gyfansoddiad cyson - daltonides. A berthollides ffiniau sy'n gallu newid rhannau pwysau'r elfennau. Er enghraifft, yn y ocsid titaniwm tetravalent fesul un rhan pwysau'r metel yn disgyn 0.65-0.67 rannau o ocsigen. Nid Sylweddau cyfansoddiad nad yw'n barhaol strwythur moleciwlaidd, eu dellt grisial yn cael eu cynnwys o atomau. Felly, mae'r cyfansoddion cemegol fformiwla yn unig yn adlewyrchu ffiniau eu cyfansoddiad. Mae gwahanol eu bod yn wahanol sylweddau. Gall y tymheredd hefyd yn effeithio ar ystodau cyfansoddiad elfennau pwysau. Os bydd dau elfennau cemegol yn ffurfio rhyngddynt ychydig o sylweddau - berthollides, yna maent hefyd ni ellir cymhwyso a chyfraith cyfrannau lluosog.

O'r holl enghreifftiau uchod i ddod i'r casgliad bod cemeg ddamcaniaethol dau grŵp o sylweddau yn bresennol: cyfansoddiad cyson neu amrywiol. Mae cael y natur y cyfansoddion hyn yn gadarnhad gwych dysgeidiaeth moleciwlaidd atomig. Ac yma y gyfraith gyfansoddiad cyson yw bellach yn amlwg yn y gwyddorau cemegol. Ond mae'n dangos hanes ei datblygiad.