Закон сталног састава у хемији

У хемији је закон сталног састава (такође познат као закон одређене пропорције) наводи да су узорци чисте једињење увек садрже исто елементи у истом маса пропорција. Овај закон, заједно са законом више пропорција, представља основу за стехиометрију у хемији.

Другим речима, без обзира на начин на који је једињење добијено или припремљено, оно ће увек садржавати исте елементе у истом масном односу. На пример, угљен диоксид (ЦО)₂) увек садржи угљен и кисеоник у омјеру масе 3: 8. Вода (Х₂О) увек се састоји од водоника и кисеоника у омјеру масе 1: 9.

Откривање овог закона је заслужно за француског хемичара Јосепх Проуст, који је кроз низ експеримената спроведених од 1798. до 1804. године закључио да се хемијска једињења састоје од специфичног састава. С обзиром на атомску теорију Јохна Далтона тек је почело објашњавати да се сваки елемент састоји од једне врсте атома и у то време, већина научника и даље веровала да се елементи могу комбиновати у било којој пропорцији, Проустов закључак је био изузетна.

Када радите са хемијским проблемима користећи овај закон, ваш циљ је тражити најближи омјер масе између елемената. У реду је ако проценат одступи неколико стотина. Ако користите експерименталне податке, варијације могу бити још веће.

На пример, рецимо да користећи закон константног састава, желите да покажете да се два узорака куричног оксида придржавају закона. Ваш први узорак је био 1,375 г курикс оксида, који је загрејан водоником да би се добио 1,098 г бакра. За други узорак, 1.179 г бакра је растворено у азотној киселини да би се добио бакарни нитрат, који је потом спаљен да би се добио 1.476 г курикс оксида.

Да бисте решили проблем, требало би да пронађете масни проценат сваког елемента у сваком узорку. Није важно да ли сте одлучили да пронађете проценат бакра или проценат кисеоника. Једноставно би одузели једну од вредности од 100 да бисте добили проценат другог елемента.

Запишите шта знате:

У првом узорку:

бакар-оксид = 1.375 г
бакар = 1.098 г
кисеоник = 1.375 - 1.098 = 0.277 г

проценат кисеоника у ЦуО = (0,277) (100%) / 1,375 = 20,15%

За други узорак:

бакар = 1.179 г
бакар-оксид = 1.476 г
кисеоник = 1.476 - 1.179 = 0.297 г

проценат кисеоника у ЦуО = (0.297) (100%) / 1.476 = 20.12%

Узорци следе закон константног састава, што омогућава значајне бројке и експерименталну грешку.

Како се испоставило, постоје изузеци од овог правила. Постоје нека нестехиометријска једињења која показују променљив састав од једног узорка до другог. Пример је вустите, врста гвожђе-оксида који може садржавати 0,83 до 0,95 гвожђа по сваком кисеонику.

Такође, пошто постоје различити изотопи атома, чак и нормално стехиометријско једињење може приказати варијације у масном саставу, зависно од изотопа атома. Обично је та разлика релативно мала, али постоји и може бити важна. Пример масене тежине воде у поређењу са обичном водом је.