Tabla de Contenidos
Även känd som lagen om konstanta proportioner och lagen om bestämda proportioner, säger lagen om konstant sammansättning att olika prover av samma rena ämne alltid kommer att bestå av samma kemiska grundämnen i samma massproportioner . Detta kommer att hända oavsett storleken på provet, hur det erhölls eller hur dess sammansättning bestäms.
Denna lag, tillsammans med lagen om flera proportioner, utgör grunden för stökiometri, som är ansvarig för att mäta de kvantitativa proportionerna av kemiska element och föreningar som är involverade i en kemisk reaktion.
Med hjälp av lagen om konstant sammansättning
Lagen om konstant sammansättning gör det mycket enkelt att bestämma mängderna av varje grundämne som ett prov av ett rent ämne innehåller. Till exempel är det känt att vatten innehåller väte och syre i ett massförhållande på 1:9.
Så om du till exempel vill bestämma vilken massa väte som kombineras med 150 g syre i ett vattenprov, kan du använda förhållandet väte till syre på 1:9 eftersom det alltid kommer att vara vattensammansättningen.
Historien om lagen om konstant sammansättning
För någon som redan har kunskap om kemi och hur materia är organiserad i atomer och molekyler kan denna lag vara något trivial. Det är uppenbart att lagen har sitt ursprung i att molekyler alltid är uppbyggda av samma antal atomer. Det är dock mycket viktigt att komma ihåg att när denna lag fastställdes hade atomteorin ännu inte etablerats.
Faktum är att lagen om konstant sammansättning tillskrivs den franske kemisten Joseph Proust som mellan 1798 och 1804 genomförde en rad experiment som gjorde att han kunde dra slutsatsen att rena ämnen har en konstant sammansättning.
Exempel på lagen om konstant sammansättning
Lagen om konstant sammansättning används ofta för att lösa stökiometriproblem. I dessa fall används den för att kunna utföra beräkningar relaterade till mängden av de grundämnen som finns i ett rent ämne. Låt oss se följande exempel som illustrerar användningen av denna lag:
Bestämning av sammansättningen av ett rent ämne
Problem: Ett prov av ett kolväte brinner i närvaro av överskott av syre för att producera 3,52 g koldioxid och 1,80 g vatten. Att veta att koldioxid innehåller 27,27% kol och att vatten innehåller 1,80% väte, bestäm sammansättningen av kolvätet.
Lösning: Detta problem kan lösas på flera sätt, beroende på om molekylformlerna för koldioxid och vatten är kända eller inte, men det är mycket lättare att lösa med hjälp av lagen om bestämda proportioner eller konstant sammansättning.
Eftersom det är ett kolväte vet vi att föreningen endast består av väte och kol, så att bestämma sammansättningen av kolvätet innebär att man bestämmer viktprocenten som motsvarar varje grundämne.
Allt kol finns i koldioxiden medan vätet finns i vattnet, så du måste bestämma hur mycket kol som finns i de 3,52 g koldioxid som bildas och hur mycket väte som finns i de 1,8 g vatten som bildas. , och för detta lagen om konstant sammansättning används.
Även om det inte var självklart, användes lagen om konstant sammansättning här två gånger:
- Första gången var genom att anta att andelen kol i 100 g koldioxid skulle vara densamma som i de 3,52 g koldioxid som bildades vid förbränning.
- Den andra var när samma sak gjordes med vatten, eftersom samma andel väte i 100 g vatten användes för att beräkna massan väte som fanns i de 1,80 g vatten som bildades under förbränningen.
Undantag från lagen om konstant sammansättning
Liksom många andra lagar har också lagen om konstant sammansättning sina undantag. Detta beror på att det finns föreningar vars sammansättning är variabel.
Bertolides
Ett exempel på detta representeras av icke-stökiometriska föreningar, även kallade bertolidföreningar.
Det är en familj av icke-molekylära fasta föreningar som kan uppvisa brister i sin struktur med några atomer som saknas eller med några atomer i olika oxidationstillstånd. Detta är särskilt vanligt med övergångsmetalloxider.
isotopisk variation
En annan situation där lagen om bestämda proportioner inte är perfekt uppfylld är i de fall där sammansättningen av två molekyler som innehåller olika isotoper av de grundämnen som utgör dem jämförs. Tungvatten, även känt som deuteriumoxid, har till exempel två deuteriumatomer vars massa är dubbelt så stor som normalt väte. I detta fall är massförhållandet mellan väte och syre, istället för att vara 1:9 som i vanligt vatten, 2:9 i tungt vatten.
Referenser
Brown, T. (2021). Kemi: Centralvetenskapen. (11:e upplagan). London, England: Pearson Education.
Chang, R., Manzo, Á. R., Lopez, PS, & Herranz, ZR (2020). Chemistry (10: e upplagan ). New York, NY: MCGRAW-HILL.
Reaktionernas stökiometri. (2020, 30 oktober). Hämtad från https://espanol.libretexts.org/@go/page/1821
Massformeln och mullvadens koncept. (2020, 30 oktober). Hämtad från https://espanol.libretexts.org/@go/page/1811
Tidiga idéer inom atomteorin. (2020, 30 oktober). Hämtad från https://espanol.libretexts.org/@go/page/1802
