Zakon definicije određenih proporcija

zakon određenih razmjerazajedno sa zakonom višestrukih proporcija čini osnovu za proučavanje stehiometrije u kemiji. Zakon određenih proporcija poznat je i kao Proustov zakon ili zakon stalnog sastava.

Zakon određenih proporcija navodi uzorke a spoj uvijek će sadržavati isti udio elementi po masa. Maseni omjer elemenata je fiksiran bez obzira na to iz kojeg elementa potiču, kako je spoj pripremljen ili bilo koji drugi faktor. U osnovi, zakon se temelji na činjenici da je atom određenog elementa isti kao i svaki drugi atom tog elementa. Dakle, atom kisika je isti, bilo da dolazi iz silike ili kisika u zraku.

Zakon stalnog sastava je ekvivalentni zakon, koji kaže da svaki uzorak spoja ima isti sastav elemenata u masi.

Zakon određenih proporcija kaže da će voda uvijek sadržavati 1/9 vodika i 8/9 kisika u masi.

Natrij i klor u kuhinjskoj soli kombiniraju se prema pravilu u NaCl. Atomska težina natrija je oko 23, a težina natrija klora je oko 35, pa se iz zakona može zaključiti da bi disociranje 58 grama NaCl proizvelo oko 23 g natrija i 35 g klor.

Iako se zakon određenih proporcija može činiti očitim modernom kemičaru, način kombiniranja elemenata nije bio očit u prvim danima kemije do kraja 18. stoljeća. Francuski kemičar Joseph Proust (1754–1826) Za otkriće je zaslužan engleski kemičar i teolog Joseph Priestly (1783. - 1804.) i francuski kemičar Antoine Lavoisier (1771–1794.) Prvi je zakon objavio znanstveni prijedlog 1794. godine, utemeljen na studiji izgaranje. Primijetili su da se metali uvijek kombiniraju s dva udjela kisika. Kao što znamo danas, kisik u zraku je plin koji se sastoji od dva atoma, O₂.

Zakon je bio žestoko osporen kada je predložen. Francuski kemičar Claude Louis Berthollet (1748-1822) bio je protivnik, tvrdeći da se elementi mogu kombinirati u bilo kojem omjeru i tvore spojeve. Tek kad je atomska teorija engleskog kemičara Johna Daltona (1766.-1844.) Objasnila prirodu atoma da je zakon određenih proporcija postao prihvaćen.

Iako je zakon određenih proporcija koristan u kemiji, postoje iznimke od pravila. Neki spojevi su nestehiometrijske prirode, što znači da njihov elementarni sastav varira od jednog uzorka do drugog. Na primjer, wustite je vrsta željeznog oksida čija elementarna sastava varira između 0,83 i 0,95 željezo atoma za svakog atom kisika (23% -25% masenog kisika). Idealna formula željeznog oksida je FeO, ali kristalna je struktura takva da postoje varijacije. Formula wustite napisana je Fe_0.95O.

Također, izotopski sastav uzorka elementa varira ovisno o izvoru. To znači da će masa čistog stehiometrijskog spoja biti malo različita, ovisno o njegovom podrijetlu.

Polimeri također variraju u sastavu elemenata po masi, iako se oni ne smatraju istinskim kemijskim spojevima u najstrožem kemijskom smislu.