กฎหมายขององค์ประกอบคงที่ของสาร กฎหมายอนุรักษ์ในวิชาเคมี

เคมีอยู่ในหมวดหมู่ของวิทยาศาสตร์ที่แน่นอนและนอกจากคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ชุดกฎหมายของการดำรงอยู่และการพัฒนาในเรื่องที่ประกอบด้วยอะตอมและโมเลกุล ทั้งหมดของกระบวนการที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตและในหมู่วัตถุของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตก็จะขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของการแปลงของมวลและพลังงาน กฎหมายขององค์ประกอบคงที่ ของเรื่องซึ่งจะทุ่มเทให้กับการศึกษาของบทความนี้อยู่ในหัวใจของกระบวนการในโลกนินทรีย์และอินทรีย์

หลักคำสอนอะตอมโมเลกุล

เพื่อให้เข้าใจถึงกฎหมายว่าด้วยความเป็นจริงวัสดุที่คุณจะต้องมีความคิดของสิ่งที่จะทำ ตามที่นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียที่ดีเอ็มวี Lomonosova "ในความมืดจะต้องปฏิบัติฟิสิกส์และโดยเฉพาะอย่างยิ่งนักเคมีไม่ทราบว่าโครงสร้างภายในของอนุภาค." เขาเป็นคนที่ใน 1741 ในตอนแรกทางทฤษฎีและต่อมาได้รับการยืนยันจากประสบการณ์ที่ค้นพบกฎของเคมีที่เป็นพื้นฐานสำหรับการศึกษาของที่อยู่อาศัยและสิ่งไม่มีชีวิตที่ ได้แก่ สารทั้งหมดที่มีองค์ประกอบของอะตอมโมเลกุลที่มีความสามารถในการขึ้นรูป อนุภาคเหล่านี้ทั้งหมดอยู่ในการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง

การเปิดและข้อผิดพลาดเจ. ดัลตัน

50 ปีต่อมาซอฟเริ่มที่จะพัฒนาความคิดของนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษจอห์น. ดัลตัน นักวิทยาศาสตร์จะดำเนินการคำนวณที่สำคัญที่สุดในการกำหนดน้ำหนักอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี นี้ทำหน้าที่เป็นหลักฐานหลักของสมมติฐานเหล่านี้: น้ำหนักของโมเลกุลและสารที่สามารถคำนวณจากน้ำหนักอะตอมของอนุภาคในองค์ประกอบของมัน ในฐานะที่เป็น Lomonosov และดัลตันเชื่อว่าโดยไม่คำนึงถึงวิธีการเตรียมสารประกอบของโมเลกุลจะมักจะมีองค์ประกอบเชิงปริมาณและคุณภาพที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลง ในขั้นต้นมันเป็นกฎหมายของความมั่นคงขององค์ประกอบของเรื่องเป็นสูตรในลักษณะ ตระหนักถึงการมีส่วนร่วมอย่างมากกับวิทยาศาสตร์ดาลตันไม่สามารถปกปิดข้อผิดพลาดที่น่ารำคาญ: ปฏิเสธโครงสร้างโมเลกุลของสารง่ายๆเช่นออกซิเจนไนโตรเจนไฮโดรเจน นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าโมเลกุลที่ซับซ้อนมีเพียง สารเคมี ได้รับศักดิ์ศรีมหาศาลในชุมชนวิทยาศาสตร์ของดาลตันหลงผิดของเขาในเชิงลบอิทธิพลต่อการพัฒนาของสารเคมี

ในฐานะที่เป็นอะตอมและโมเลกุลชั่งน้ำหนัก

การค้นพบหลักฐานทางเคมีดังกล่าวเป็นกฎหมายของความมั่นคงขององค์ประกอบของเรื่องที่ได้รับการทำขอบคุณที่เป็นไปได้กับแนวคิดของการอนุรักษ์ของสารมวล unreacted และเกิดขึ้นหลังจากนั้น นอกจากดาลตันอะตอมวัดมวลดำเนิน I. ความถูกต้องโป๊ะของตารางน้ำหนักอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีและเสนอขายขั้นสูงการกำหนดของพวกเขาเป็นตัวอักษรภาษาละติน ขณะนี้น้ำหนักของอะตอมและโมเลกุลจะถูกกำหนดโดยใช้ ท่อนาโนคาร์บอน ผลที่ได้รับในการศึกษาเหล่านี้ยืนยันกฎหมายที่มีอยู่ของสารเคมี ก่อนหน้านี้นักวิจัยได้ใช้เครื่องมือดังกล่าวเป็นสเปกโตรมิเตอร์มวล แต่เทคนิคที่ซับซ้อนได้รับการชั่งน้ำหนักเป็นมวลสารอุปสรรคร้ายแรง

ทำไมมันจึงเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้เป็นกฎหมายของการอนุรักษ์ของมวลของสาร

สูตรเอ็มวี Lomonosovym เหนือชื่อสมมุติเคมีพิสูจน์ความจริงที่ว่าในระหว่างการเกิดปฏิกิริยาของอะตอมเป็นส่วนหนึ่งของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ไม่ได้หายไปและปรากฏออกมาจากอะไร จำนวนของพวกเขาจะถูกเก็บไว้โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงก่อนและหลังกระบวนการทางเคมี คงเนื่องจากมวลของอะตอมที่จริงเรื่องนี้มีเหตุผลที่จะนำไปสู่กฎของการอนุรักษ์ของมวลและพลังงาน นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์ประกาศกฎหมายนี้เป็นหลักการทั่วไปของธรรมชาติยืนยัน interconversion ของพลังงานและความมั่นคงขององค์ประกอบของเรื่อง

ไอเดีย J โพรสต์เป็นการยืนยันของทฤษฎีอะตอมโมเลกุล

หมายถึงการเปิดตัวของเช่นสมมุติที่เป็นกฎหมายขององค์ประกอบอย่างต่อเนื่อง คุณสมบัติทางเคมีของสาย 18 - ต้นศตวรรษที่ 19 - วิทยาศาสตร์ที่นักวิทยาศาสตร์ข้อพิพาทระหว่างสองนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสเจสต์และ K เบิร์ธอลเล็ต แหล่งที่มาอ้างว่าองค์ประกอบของสารที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาทางเคมี, ขึ้นอยู่กับลักษณะของสารเคมีที่ Berthollet เชื่อว่าสารประกอบในองค์ประกอบ - ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาได้รับผลกระทบโดยจำนวนเงินที่ญาติของสารที่มีปฏิสัมพันธ์ นักเคมีส่วนใหญ่ในการศึกษาต้นได้รับการสนับสนุนความคิดของ Proust ที่สูตรพวกเขาดังนี้องค์ประกอบของสารประกอบที่ซับซ้อนอยู่เสมออย่างต่อเนื่องและไม่ได้ขึ้นอยู่กับรายละเอียดของลักษณะในการที่จะได้รับ อย่างไรก็ตามการสอบสวนเพิ่มเติมในโซลูชั่นของเหลวและของแข็ง (โลหะผสม) ได้รับการยืนยันความคิด K เบิร์ธอลเล็ต เหล่านี้กฎหมายสารขององค์ประกอบคงเป็นไม่เหมาะสม นอกจากนี้ยังไม่ได้ผลสำหรับสารประกอบที่มี โปรยไอออนิก องค์ประกอบของสารเหล่านี้ขึ้นอยู่กับวิธีการที่พวกเขาจะขุด

แต่ละสารเคมีโดยไม่คำนึงถึงวิธีการในการจัดทำองค์ประกอบคุณภาพและเชิงปริมาณถาวร สูตรนี้เป็นลักษณะของกฎหมายของความมั่นคงขององค์ประกอบของสารที่เสนอโดย J โพรสต์ใน 1808 เป็นหลักฐานเขาอ้างอิงรูปตัวอย่างต่อไปนี้: มรกตจากไซบีเรียมีองค์ประกอบเช่นเดียวกับแร่เป็นที่ขุดได้ในสเปน; ในโลกที่มีเพียงหนึ่งชาดและไม่มีค่าวัสดุจากการฝากเงินที่ได้รับ ดังนั้น Proust เน้นความมั่นคงขององค์ประกอบของเรื่องโดยไม่คำนึงถึงสถานที่และวิธีการของการผลิต

มีกฎระเบียบโดยไม่มีข้อยกเว้น

จากกฎหมายของสัดส่วนที่ชัดเจนก็ต่อว่าการก่อตัวของสารประกอบที่ซับซ้อนขององค์ประกอบทางเคมีที่มีการเชื่อมต่อกันในอัตราส่วนน้ำหนักบางอย่าง เร็ว ๆ นี้วิทยาศาสตร์เคมีปรากฏข้อมูลเกี่ยวกับการดำรงอยู่ของสารที่มีองค์ประกอบตัวแปรซึ่งขึ้นอยู่กับวิธีการเตรียมความพร้อม นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียเมตร Kurnakov เสนอการตั้งชื่อเหล่านี้ berthollides สารประกอบเช่นไทเทเนียมออกไซด์ หนักน้ำ เซอร์โคเนียมไนไตรด์

สารเหล่านี้ต่อ 1 ส่วนโดยน้ำหนักขององค์ประกอบหนึ่งมีจำนวนเงินที่แตกต่างกันขององค์ประกอบอื่น ๆ ดังนั้นในสารประกอบไบนารีของบิสมัทกับแกลเลียมในส่วนหนึ่งโดยน้ำหนักของแกลเลียมตก 1.24-1.82 ส่วนของบิสมัท นักเคมีต่อมาพบว่านอกเหนือจากสารโลหะสารแต่ละอื่น ๆ ที่ไม่ปฏิบัติตามกฎหมายของสัดส่วนที่แน่นอนก็คือในเรื่องนี้ ระดับของสารอนินทรี เป็นออกไซด์ Berthollides ยังลักษณะของซัลไฟด์, คาร์ไบด์, ไนไตรและไฮไดรด์

บทบาทของไอโซโทป

มีอยู่ในความครอบครองของกฎหมายของความมั่นคงของเรื่องเคมีเป็นวิทยาศาสตร์ที่แน่นอนได้รับสามารถที่จะเชื่อมโยงลักษณะน้ำหนักของสารประกอบที่มีเนื้อหาของไอโซโทปของธาตุขึ้นรูปมัน จำได้ว่าไอโซโทปพิจารณาอะตอมของธาตุเคมีที่มีโปรตอนเหมือนกัน แต่ตัวเลขที่แตกต่างกัน nucleon ได้รับการปรากฏตัวของไอโซโทปนั้นมันเป็นที่เข้าใจกันว่าองค์ประกอบโดยน้ำหนักของสารที่อาจจะตัวแปรภายใต้เงื่อนไขขององค์ประกอบคงที่รวมอยู่ในสาร ถ้าองค์ประกอบเพิ่มปริมาณของไอโซโทปใด ๆ และน้ำหนักของสารที่ยังมีการเปลี่ยนแปลง ยกตัวอย่างเช่นน้ำธรรมดาประกอบด้วยไฮโดรเจน 11% และหนักที่เกิดขึ้นจากไอโซโทปของมัน (ดิวทีเรียม) - 20%

berthollides ลักษณะ

ในฐานะที่เราได้อธิบายแล้วกฎหมายการอนุรักษ์ในวิชาเคมียืนยันบทบัญญัติพื้นฐานของทฤษฎีอะตอมโมเลกุลและเป็นจริงอย่างยิ่งที่จะสารขององค์ประกอบคง - daltonides berthollides มีขอบเขตที่สามารถเปลี่ยนชิ้นส่วนน้ำหนักขององค์ประกอบ ยกตัวอย่างเช่นในออกไซด์ของ tetravalent ไทเทเนียมต่อส่วนหนึ่งน้ำหนักของโลหะที่ตก 0.65-0.67 ส่วนของออกซิเจน องค์ประกอบของสารไม่ถาวรไม่ได้ มีโครงสร้างโมเลกุล ผลึก lattices ของพวกเขาที่มีองค์ประกอบของอะตอม ดังนั้นสารประกอบทางเคมีของสูตรเพียงสะท้อนให้เห็นถึงขอบเขตขององค์ประกอบของพวกเขา ที่แตกต่างกันที่พวกเขาเป็นสารที่แตกต่างกัน อุณหภูมิยังสามารถส่งผลกระทบต่อช่วงองค์ประกอบขององค์ประกอบน้ำหนัก หากทั้งสององค์ประกอบทางเคมีในรูปแบบระหว่างพวกเขาไม่กี่สาร - berthollides แล้วพวกเขาก็ยังไม่สามารถนำมาประยุกต์ใช้และกฎหมายของหลายสัดส่วน

ทุกตัวอย่างข้างต้นสรุปได้ว่าเคมีทฤษฎีสองกลุ่มของสารที่มีอยู่: องค์ประกอบคงที่หรือตัวแปร มีลักษณะของสารเหล่านี้คือการยืนยันที่ดีเยี่ยมอะตอมโมเลกุลสอน และนี่คือกฎหมายขององค์ประกอบคงไม่มีอีกต่อไปที่โดดเด่นในด้านวิทยาศาสตร์เคมี แต่มันก็แสดงให้เห็นถึงประวัติศาสตร์ของการพัฒนาของตน