kindlate proportsioonide seaduskoos mitme proportsioonide seadusega moodustab aluse stöhhiomeetria uuring keemias. Kindlate proportsioonide seadust tuntakse ka kui Prousti seadust või püsiva koosseisu seadust.
Kindlate proportsioonide seadus
Kindlate proportsioonide seaduses on toodud a ühend sisaldab alati sama osa elemente kõrval mass. Elementide massisuhe on fikseeritud sõltumata elementide päritolust, ühendi valmistamisviisist või muust tegurist. Põhimõtteliselt põhineb seadus sellel, et konkreetse elemendi aatom on sama, mis selle elemendi muu aatom. Niisiis, hapnikuaatom on sama, olenemata sellest, kas see pärineb ränidioksiidist või õhus olevast hapnikust.
Püsikoostise seadus on samaväärne seadus, mis ütleb, et ühendi kõigil proovidel on sama massielementide koostis.
Määratluste proportsioonide seaduse näide
Kindlate proportsioonide seadus ütleb, et vesi sisaldab massi järgi alati 1/9 vesinikku ja 8/9 hapnikku.
Naatrium ja kloor lauasoolas ühinevad vastavalt NaCl-i reeglile. Naatriumi aatommass on umbes 23 ja kloori on umbes 35, seega võib seaduse põhjal järeldada, et 58 grammi NaCl lahutamine annaks umbes 23 g naatriumi ja 35 g naatriumkloriidi. kloor.
Kindlate proportsioonide seaduse ajalugu
Ehkki kindlate proportsioonide seadus võib tänapäevasele keemikule tunduda ilmne, polnud elementide ühendamise viis keemia algusaegadel kuni 18. sajandi lõpuni ilmne. Prantsuse keemik Joseph Proust (1754–1826) tunnustatakse avastusega, kuid inglise keemik ja teoloog Joseph Priestly (1783–1804) ja prantsuse keemik Antoine Lavoisier (1771–1794) avaldasid esimesena seaduse teadusliku ettepanekuna 1794. aastal, tuginedes põletamine. Nad märkisid, et metallid ühendavad alati kahte proportsiooni hapnikku. Nagu me täna teame, on õhus olev hapnik gaas, mis koosneb kahest aatomist, O2.
Seaduse vastuvõtmise ajal vaidlustati tuliselt. Prantsuse keemik Claude Louis Berthollet (1748–1822) oli vastane, vaidlevad elemendid võisid ühendada mis tahes vahekorras ühendite moodustamiseks. Alles inglise keemiku John Daltoni (1766–1844) aatomiteooria selgitas aatomite olemust, et kindlate proportsioonide seadus võeti vastu.
Erandid kindlate proportsioonide seadusest
Ehkki kindlate proportsioonide seadus on keemias kasulik, leidub reeglist erandeid. Mõned ühendid on olemuselt mitte stöhhiomeetrilised, mis tähendab, et nende elementaarne koostis varieerub proovides. Näiteks on wustiit raudoksiidi tüüp, mille elementaarne koostis varieerub vahemikus 0,83 kuni 0,95 rauda aatomid igaühe kohta hapnikuaatom (Massist 23–25% hapnikku). Raudoksiidi ideaalne valem on FeO, kuid kristallide struktuur on selline, et variatsioone on. Wustite valem on kirjutatud Fe0.95O
Samuti varieerub elemendi proovi isotoopne koostis vastavalt selle allikale. See tähendab, et puhta stöhhiomeetrilise ühendi mass on päritolust sõltuvalt pisut erinev.
Polümeeride elementide koostis on ka massiti erinev, ehkki neid ei peeta tõelisteks keemilisteks ühenditeks kõige rangemas keemilises tähenduses.