Gesetz der definierten Proportionen Definition

Das Gesetz bestimmter Proportionenbildet zusammen mit dem Gesetz von mehreren Proportionen die Grundlage für die Studium der Stöchiometrie in Chemie. Das Gesetz bestimmter Proportionen ist auch als Proustsches Gesetz oder das Gesetz der konstanten Zusammensetzung bekannt.

Das Gesetz bestimmter Proportionen besagt Stichproben von a Verbindung wird immer den gleichen Anteil von enthalten Elemente durch Masse. Das Massenverhältnis der Elemente ist festgelegt, unabhängig davon, woher die Elemente stammen, wie die Verbindung hergestellt wird oder einen anderen Faktor. Im Wesentlichen basiert das Gesetz auf der Tatsache, dass ein Atom eines bestimmten Elements dasselbe ist wie jedes andere Atom dieses Elements. Ein Sauerstoffatom ist also dasselbe, egal ob es aus Kieselsäure oder Luftsauerstoff stammt.

Das Gesetz der konstanten Zusammensetzung ist ein äquivalentes Gesetz, das besagt, dass jede Probe einer Verbindung die gleiche Zusammensetzung der Elemente nach Masse aufweist.

Das Gesetz bestimmter Proportionen besagt, dass Wasser immer 1/9 Wasserstoff und 8/9 Sauerstoff in Masse enthält.

Das Natrium und das Chlor im Speisesalz verbinden sich gemäß der Regel in NaCl. Das Atomgewicht von Natrium beträgt etwa 23 und das von Chlor ist ungefähr 35, so dass man aus dem Gesetz schließen kann, dass die Dissoziation von 58 Gramm NaCl ungefähr 23 g Natrium und 35 g Natrium produzieren würde Chlor.

Obwohl das Gesetz bestimmter Proportionen für einen modernen Chemiker offensichtlich erscheint, war die Art und Weise, wie Elemente kombiniert werden, in den frühen Tagen der Chemie bis zum Ende des 18. Jahrhunderts nicht offensichtlich. Der französische Chemiker Joseph Proust (1754–1826)) wird die Entdeckung zugeschrieben, aber der englische Chemiker und Theologe Joseph Priestly (1783–1804) und der französische Chemiker Antoine Lavoisier (1771–1794) veröffentlichte 1794 als erster das Gesetz als wissenschaftlichen Vorschlag, basierend auf der Studie von Verbrennung. Sie stellten fest, dass sich Metalle immer mit zwei Anteilen Sauerstoff verbinden. Wie wir heute wissen, ist Sauerstoff in der Luft ein Gas, das aus zwei Atomen besteht, O.₂.

Das Gesetz war heiß umstritten, als es vorgeschlagen wurde. Französischer Chemiker Claude Louis Berthollet (1748–1822) war ein Gegner, der argumentierte, Elemente könnten sich in jedem Verhältnis zu Verbindungen verbinden. Erst als die Atomtheorie des englischen Chemikers John Dalton (1766–1844) die Natur der Atome erklärte, wurde das Gesetz bestimmter Proportionen akzeptiert.

Obwohl das Gesetz bestimmter Proportionen in der Chemie nützlich ist, gibt es Ausnahmen von der Regel. Einige Verbindungen sind nicht stöchiometrischer Natur, was bedeutet, dass ihre Elementzusammensetzung von Probe zu Probe unterschiedlich ist. Beispielsweise ist Wustit eine Art Eisenoxid mit einer Elementzusammensetzung, die zwischen 0,83 und 0,95 variiert Eisen Atome für jeden Sauerstoffatom (23 bis 25 Massen-% Sauerstoff). Die ideale Formel für Eisenoxid ist FeO, aber die Kristallstruktur ist so, dass es Variationen gibt. Die Formel für Wustit lautet Fe_0.95Ö.

Auch die Isotopenzusammensetzung einer Elementprobe variiert je nach Quelle. Dies bedeutet, dass die Masse einer reinen stöchiometrischen Verbindung je nach Herkunft leicht unterschiedlich ist.

Polymere variieren auch in der Elementzusammensetzung nach Masse, obwohl sie im strengsten chemischen Sinne nicht als echte chemische Verbindungen angesehen werden.