În chimie, legea compoziției constante (cunoscută și sub numele de legea proporțiilor definite) afirmă că probele dintr-unCompușii puri conțin întotdeauna aceleași elemente în aceeași proporție de masă . Această lege, împreună cu legea proporțiilor multiple, stă la baza stoichiometriei în chimie.
Cu alte cuvinte, indiferent de modul în care se obține sau se prepară un compus, acesta va conține întotdeauna aceleași elemente în același raport de masă. De exemplu, dioxidul de carbon (CO 2 ) conține întotdeauna carbon și oxigen într-un raport de masă de 3:8. Apa (H 2 O) este întotdeauna alcătuită din hidrogen și oxigen într-un raport de masă de 1:9.
Legea compoziției constante Istoria
Descoperirea acestei legi este atribuită chimistului francez Joseph Proust , care printr-o serie de experimente efectuate între 1798 și 1804 a ajuns la concluzia că compușii chimici aveau o compoziție specifică. Având în vedere că teoria atomică a lui John Dalton abia începea să explice faptul că fiecare element consta dintr-un tip de atom și, la acea vreme, majoritatea oamenilor de știință încă mai credeau că elementele se pot combina în orice raport, deducțiile lui Proust erau excepționale.
Exemplu de lege a compoziției constante
Când lucrați cu probleme de chimie folosind această lege, scopul dvs. este să găsiți cea mai apropiată relație de masă între elemente. Este în regulă dacă procentul este de câteva sutimi. Dacă utilizați date experimentale, variația ar putea fi și mai mare.
De exemplu, să presupunem că folosind legea compoziției constante, doriți să arătați că două mostre de oxid cupric îndeplinesc legea. Prima sa probă a fost 1,375 g de oxid cupric, care a fost încălzit cu hidrogen pentru a produce 1,098 g de cupru. Pentru a doua probă, 1,179 g de cupru au fost dizolvate în acid azotic pentru a produce azotat de cupru, care a fost ulterior ars pentru a produce 1,476 g de oxid cupric.
Pentru a rezolva problema, ar trebui să găsiți procentul de masă al fiecărui element din fiecare probă. Nu contează dacă alegi să găsești procentul de cupru sau procentul de oxigen. Pur și simplu ați scădea una dintre valori de la 100 pentru a obține procentul celuilalt element.
Scrie ce știi:
În prima probă:
oxid de cupru = 1,375 g
cupru = 1,098 g
oxigen = 1,375 – 1,098 = 0,277 g
procent de oxigen în CuO = (0,277)(100%)/1,375 = 20,15%
Pentru a doua probă:
cupru = 1,179 g
oxid de cupru = 1,476 g
oxigen = 1,476 – 1,179 = 0,297 g
procent de oxigen în CuO = (0,297)(100%)/1,476 = 20,12%
Probele respectă legea compoziției constante, care permite cifre semnificative și eroare experimentală.
Excepții de la Legea compoziției constante
Se pare că există excepții de la această regulă. Există unii compuși non-stoichiometrici care prezintă o compoziție variabilă de la probă la probă. Un exemplu este wustita, un tip de oxid de fier care poate conține 0,83 până la 0,95 fier pentru fiecare oxigen.
De asemenea, deoarece există diferiți izotopi ai atomilor, chiar și un compus stoechiometric normal poate prezenta variații în compoziția masei, în funcție de izotopul atomilor prezent. De obicei, această diferență este relativ mică, dar există și poate fi semnificativă. Raportul de masă al apei grele în comparație cu apa obișnuită este un exemplu.
