Wet fan konstante gearstalling fan de stof. Conservation wetten de Skiekunde

Skiekunde heart ta de kategory fan de eksakte wittenskippen, en neist wis- en natuerkunde stelt de wetten fan bestean en de ûntwikkeling fan de matearje dat bestiet út atomen en molekulen. Alle fan de prosessen orkanen yn libbene organismen, en ûnder 'e objekten fan' inanimate natuer, it is basearre op it ferskynsel fan de bekearing fan massa en enerzjy. Wet fan konstante gearstalling fan 'e matearje, dat sil it teken stean fan de stúdzje fan dit artikel, leit yn it hert fan' e prosessen yn 'e anorganyske en organyske wrâld.

Atomic-molecular lear

Om begripe de wetten oangeande materiaal realiteit, dan moatte jo in idee fan wat it is makke. Neffens de grutte Russyske wittenskipper M. V. Lomonosova "yn it tsjuster moat abide natuerkunde en yn it bysûnder, Chemists, net wist de ynterne struktuer fan de dieltsjes." Dat wie dy't yn 1741, at earst teoretysk en letter befêstige troch de ûnderfining, ûntdutsen de wetten fan skiekunde, binne de basis foar de stúdzje fan wenjen en nonliving saak, te witten: Alle stoffen binne gearstald út atomen, molekulen by steat te foarmjen. Al dizze dieltsjes binne yn konstant beweging.

Iepening en J. flater. Dalton

50 jier letter Lomonosov begûn te ûntwikkeljen it idee fan in Ingelske wittenskipper John. Dalton. Wittenskippers sille it útfieren fan de meast wichtige berekkeningen te bepalen de atomêre gewichten fan de gemyske eleminten. Dy tsjinne as wichtichste bewiis fan dizze útgongspunten: gewicht fan de molecule en it stof kin wurde berekkene út de atomêre gewicht fan dieltsjes yn syn komposysje. As Lomonosov en Dalton leaude dat, nettsjinsteande de tarieding metoade, de ferbiningen fan de molecule sil altyd hawwe ûnferoarlik kwalitatyf en kwantitatyf gearstalling. Yn it earstoan, dat is de wet fan constancy fan gearstalling fan matearje waard formulearre op sa'n manier. Erkenning fan de enoarme bydrage oan wittenskip Dalton, kin net ferbergje, de flater hinderlike: ûntkennen fan de molekulêre struktuer fan ienfâldige stoffen lykas soerstof, stikstof, wetterstof. Wittenskippers tinke dat de molekúl hat allinne yngewikkelde chemicaliën. Mei it each op de enoarme prestiizje yn 'e wittenskiplike mienskip fan Dalton, syn waan negatyf beynfloede de ûntjouwing fan de skiekunde.

As woegen atomen en molekulen

De fynst fan sokke gemyske postulate, as de wet fan constancy fan gearstalling fan matearje, is mooglik makke tanksij it konsept fan it behâld fan massa stoffen, unreacted en foarme dêrnei. Fierder Dalton atoommassa mjitting útfierd I. Berzelius krektens fan de atomêre gewichten tafel fan gemyske eleminten en oanbod opsjitten harren oantsjutting as Latynske letters. Stuit gewicht fan atomen en molekulen wurdt fêststeld mei help fan koalstof- nanotube. De resultaten helle yn dizze stúdzjes befêstigje de besteande wetten fan de skiekunde. Eartiids ûndersikers hawwe brûkt sa'n ynstrumint as massa spektrometer, mar in yngewikkeld technyk waard woegen yn in serieuze nadeel spectrometry.

Wêrom is it sa wichtich is de wet fan behâld fan massa fan dei

Formulearre M. V. Lomonosovym boppe neamd gemyske postulate bewiist it feit dat yn de reaksje fan de atomen meitsje ûnderdiel út fan 'e reactants en produkten net ferdwine en ferskine út it neat. Har oantal wurdt opslein sûnder feroaring foar en nei it gemysk proses. De konstante sûnt de massa fan de atomen, dit feit logyskerwize liedt ta de wet fan behâld fan massa en enerzjy. Boppedat, de wittenskipper ferklearre dizze wet, as in algemien prinsipe fan 'e natuer, befêstiget it interconversion fan enerzjy en constancy fan de gearstalling fan matearje.

Ideeën J. Proust as in befêstiging fan de atomêre-molekulêre teory

Ferwizend nei de iepening fan sa'n postulate, as de wet fan de konstante gearstalling. Gemy fan de lette 18e - begjin 19e ieu - in wittenskip wêryn wittenskippers wienen skelen tusken de twa Frânske wittenskippers, J. Proust en K. Berthollet. Origin bewearde dat komposysje stoffen foarme troch gemyske reaksje, hinget benammen op it aard fan 'e reagents. Berthollet leaude dat de ferbiningen oer de gearstalling - fan de reaksje produkten wurdt ek beynfloede troch de relative hichte fan interacting stoffen. De measte Chemists yn de iere stúdzjes hawwe stipe it idee fan Proust, dy't formulearre se as folget: de gearstalling fan it kompleks compound is altyd konstante en net ôfhinklik fan spesifikaasjes fan 'e wize dêr't it waard ûntfongen. Mar, fierder ûndersyk fan de floeistof en fêste oplossings (alloys) befêstige tochten K. Berthollet. Dy stoffen wet fan konstante gearstalling wie bûten tapassing. Boppedat is it net wurket foar ferbiningen mei Ioanyske lattices. De gearstalling fan dizze stoffen hinget ôf fan 'e metoaden mei dêr't se wurde ûntgûn.

Elts gemyske stof, nettsjinsteande syn metoade fan tarieding, in permaninte kwalitatyf en kwantitatyf gearstalling. Dizze formulearring karakterisearret de wet fan constancy fan gearstalling fan de stof útsteld troch J. Proust yn 1808. As bewiis er sitearret foarmige neikommende foarbylden: Malachit út Sibearje hat deselde gearstalling as it mineraal is wûn yn Spanje; yn 'e wrâld is der mar ien cinnabar, en hat gjin materiële wearde fan in boarch wurdt ûntfongen. Sa Proust klam constancy fan gearstalling fan matearje, likefolle wat it plak en de metoade fan syn produksje.

Der binne gjin regels sûnder útsûnderingen

Ut 'e wet fan beskate proporsjes, dan folget dat de foarming fan' e komplekse ferbining fan de gemyske eleminten wurde ferbûn mei elkoar yn bepaalde gewicht ferhâldingen. Al gau gemysk wittenskip ferskynde ynformaasje oer it bestean fan de stoffen mei fariabele gearstalling, dat ôfhinklik fan de wize fan tarieding. Russysk wittenskipper M. Kurnakov foarstelde nammejouwing dizze stoffen berthollides lykas titanium okside, swiere wetter, zirconium nitride.

Dy stoffen per 1 diel troch gewicht fan ien elemint hat oan ferskillende bedraggen fan oare eleminten. Sa, yn 'e binaire ferbining fan bismuth mei gallium op ien diel by gewicht fan gallium falt fan 1.24 oant 1.82 dielen fan bismuth. Letter Skiekundigen fûn dat, neist de metalen ferbiningen oan elkoar stoffen net harkest nei de wet fan beskate proporsjes, it is yn dizze klasse fan anorganyske ferbiningen as oxides. Berthollides ek karakteristyk fan sulfides, carbides, nitrides, en hydrides.

De rol fan de isotopen

Nei't west yn it besit fan it rjocht fan de constancy mateary, skiekunde as in eksakte wittenskip hat west by steat te keppeljen it gewicht skaaimerken fan de ferbining mei in isotopic ynhâld fan de eleminten foarmet it. Sin brocht wurde dat de isotopen beskôge atomen fan gemysk elemint mei identike proton mar ferskillende nûmers nucleon. Mei it each op de oanwêzigens fan 'e isotopen, it is begrepen dat de gearstalling troch gewicht fan' e gearsetting kin fariabele ûnder de betingst fan konstante eleminten opnaam yn de stof. As de elemint fergruttet de ynhâld fan in isotoop en it gewicht fan de stof ek feroaret. Bygelyks, gewoane wetter bestiet út 11% wetterstof, en swiere foarme troch syn isotoop (deuterium) - 20%.

skaaimerken berthollides

As wy hawwe al ferklearjen, it behâld wetten yn skiekunde befêstigje de basis bepalingen fan de atomêre-molekulêre teory en binne absolút wier oan 'e stof fan konstante gearstalling - daltonides. In berthollides hawwe grinzen dy't kin feroarje gewicht dielen fan 'e eleminten. Bygelyks, yn it okside fan tetravalent titanium per ien gewicht diel fan it metaal falt fan 0.65 oant 0,67 dielen fan soerstof. Stoffen net-permaninte gearstalling hat gjin hawwe in molekulêre struktuer, harren kristal lattices binne gearstald út atomen. Dêrom, de gemyske ferbiningen fan formule allinnich oanslute by de grinzen fan harren gearstalling. Oars binne se ferskillende stoffen. De temperatuer kin ek gefolgen hawwe foar de gearstalling ketens fan it gewicht eleminten. As twa gemyske eleminten foarmje tusken harren in pear stoffen - berthollides, dan se ek kin net tapast wurde en de wet fan meardere proporsjes.

Fan alle boppesteande foarbylden te konkludearje dat teoretyske skiekunde twa groepen fan stoffen binne oanwêzich: in konstante of in wikseljende gearstalling. It hawwen fan it aard fan dy ferbinings leit in treflik befêstiging atomic molekulêre lear. En hjir de wet fan de konstante komposysje is net mear dominant yn de gemyske wittenskippen. Mar it yllustrearret de skiednis fan syn ûntwikkeling.