Tabla de Contenidos
Også kjent som loven om konstante proporsjoner og loven om bestemte proporsjoner, sier loven om konstant sammensetning at forskjellige prøver av det samme rene stoffet alltid vil bestå av de samme kjemiske elementene i samme masseproporsjoner . Dette vil skje uavhengig av størrelsen på prøven, hvordan den ble oppnådd, eller hvordan sammensetningen bestemmes.
Denne loven, sammen med loven om flere proporsjoner, danner grunnlaget for støkiometri, som er ansvarlig for å måle de kvantitative proporsjonene av kjemiske elementer og forbindelser som er involvert i en kjemisk reaksjon.
Bruke loven om konstant sammensetning
Loven om konstant sammensetning gjør det veldig enkelt å bestemme mengden av hvert element som en prøve av et rent stoff inneholder. For eksempel er det kjent at vann inneholder hydrogen og oksygen i et masseforhold på 1:9.
Så hvis du for eksempel vil bestemme hvilken masse hydrogen som er kombinert med 150 g oksygen i en vannprøve, kan du bruke forholdet mellom hydrogen og oksygen på 1:9 siden det alltid vil være sammensetningen av vann.
Historien om loven om konstant sammensetning
For en som allerede har kunnskap om kjemi og måten materie er organisert i atomer og molekyler, kan denne loven være noe triviell. Det er tydelig at loven har sin opprinnelse i det faktum at molekyler alltid består av like mange atomer. Det er imidlertid veldig viktig å huske at da denne loven ble uttalt, var atomteorien ennå ikke etablert.
Faktisk tilskrives loven om konstant sammensetning den franske kjemikeren Joseph Proust, som mellom 1798 og 1804 utførte en rekke eksperimenter som gjorde at han kunne konkludere med at rene stoffer har en konstant sammensetning.
Eksempler på loven om konstant sammensetning
Loven om konstant sammensetning brukes ofte til å løse støkiometriproblemer. I disse tilfellene brukes det for å kunne utføre beregninger knyttet til mengden av grunnstoffene som finnes i et rent stoff. La oss se følgende eksempel som illustrerer bruken av denne loven:
Bestemmelse av sammensetningen av et rent stoff
Problem: En prøve av et hydrokarbon brenner i nærvær av overflødig oksygen og produserer 3,52 g karbondioksid og 1,80 g vann. Å vite at karbondioksid inneholder 27,27 % karbon og at vann inneholder 1,80 % hydrogen, bestemmer sammensetningen av hydrokarbonet.
Løsning: Dette problemet kan løses på flere måter, avhengig av om molekylformlene for karbondioksid og vann er kjent eller ikke, men det er mye lettere å løse ved å bruke loven om bestemte proporsjoner eller konstant sammensetning.
Siden det er et hydrokarbon, vet vi at forbindelsen kun består av hydrogen og karbon, så å bestemme sammensetningen av hydrokarbonet innebærer å bestemme masseprosenten som tilsvarer hvert grunnstoff.
Alt karbonet er i karbondioksidet mens hydrogenet er i vannet, så du må bestemme hvor mye karbon som er i de 3,52 g karbondioksid som dannes og hvor mye hydrogen som er i de 1,8 g vann som dannes. , og for dette loven om konstant sammensetning brukes.
Selv om det ikke var innlysende, ble loven om konstant sammensetning brukt her to ganger:
- Første gang var ved å anta at andelen karbon i 100 g karbondioksid ville være den samme som i de 3,52 g karbondioksid som ble dannet ved forbrenning.
- Den andre var når det samme ble gjort med vann, siden samme andel hydrogen i 100 g vann ble brukt til å beregne massen av hydrogen som var tilstede i de 1,80 g vann som ble dannet under forbrenningen.
Unntak fra loven om konstant sammensetning
Som mange andre lover har også loven om konstant sammensetning sine unntak. Dette er fordi det er forbindelser hvis sammensetning er variabel.
Bertolides
Et eksempel på dette er representert ved ikke-støkiometriske forbindelser, også kalt bertolidforbindelser.
Det er en familie av ikke-molekylære faste forbindelser som kan ha ufullkommenhet i strukturen med noen atomer som mangler eller med noen atomer i forskjellige oksidasjonstilstander. Dette er spesielt vanlig med overgangsmetalloksider.
isotopisk variasjon
En annen situasjon der loven om bestemte proporsjoner ikke er perfekt oppfylt, er i de tilfellene der sammensetningen av to molekyler som inneholder forskjellige isotoper av grunnstoffene som utgjør dem sammenlignes. For eksempel har tungtvann, også kjent som deuteriumoksid, to deuteriumatomer hvis masse er dobbelt så stor som normalt hydrogen. I dette tilfellet er masseforholdet mellom hydrogen og oksygen, i stedet for å være 1:9 som i vanlig vann, 2:9 i tungtvann.
Referanser
Brown, T. (2021). Kjemi: Sentralvitenskapen. (11. utgave). London, England: Pearson Education.
Chang, R., Manzo, Á. R., Lopez, PS, & Herranz, ZR (2020). Kjemi (10. utgave ). New York City, NY: MCGRAW-HILL.
Støkiometri av reaksjoner. (2020, 30. oktober). Hentet fra https://espanol.libretexts.org/@go/page/1821
Masseformelen og begrepet føflekken. (2020, 30. oktober). Hentet fra https://espanol.libretexts.org/@go/page/1811
Tidlige ideer i atomteori. (2020, 30. oktober). Hentet fra https://espanol.libretexts.org/@go/page/1802
