Tabla de Contenidos
Sabit orantılar yasası ve belirli oranlar yasası olarak da bilinen sabit bileşim yasası, aynı saf maddenin farklı numunelerinin her zaman aynı kimyasal elementlerden aynı kütle oranlarında oluşacağını belirtir . Bu, numunenin boyutuna, nasıl elde edildiğine veya bileşiminin nasıl belirlendiğine bakılmaksızın gerçekleşecektir.
Bu yasa, çoklu oranlar yasasıyla birlikte, bir kimyasal reaksiyonda yer alan kimyasal elementlerin ve bileşiklerin nicel oranlarını ölçmekten sorumlu olan stokiyometrinin temelini oluşturur.
Sabit bileşim yasasını kullanma
Sabit bileşim yasası, bir saf madde örneğinin içerdiği her bir elementin miktarını belirlemeyi çok kolaylaştırır. Örneğin suyun 1:9 kütle oranında hidrojen ve oksijen içerdiği bilinmektedir.
Bu nedenle, örneğin, bir su örneğinde hangi hidrojen kütlesinin 150 g oksijenle birleştiğini belirlemek isterseniz, hidrojenin oksijene oranını 1:9 olarak kullanabilirsiniz, çünkü bu her zaman suyun bileşimi olacaktır.
Sabit bileşim yasasının tarihi
Halihazırda kimya ve maddenin atomlar ve moleküller halinde organize edilme şekli hakkında bilgi sahibi olan biri için bu yasa biraz önemsiz olabilir. Açıktır ki yasa, moleküllerin her zaman aynı sayıda atomdan oluşması gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Ancak, bu yasanın açıklandığı tarihte atom teorisinin henüz kurulmadığını hatırlamak çok önemlidir.
Aslında, sabit bileşim yasası, 1798 ile 1804 yılları arasında saf maddelerin sabit bir bileşime sahip olduğu sonucuna varmasını sağlayan bir dizi deney gerçekleştiren Fransız kimyager Joseph Proust’a atfedilir.
Sabit bileşim yasası örnekleri
Sabit bileşim yasası genellikle stokiyometri problemlerini çözmek için kullanılır. Bu durumlarda saf bir maddede bulunan elementlerin miktarları ile ilgili hesaplamaların yapılabilmesi için kullanılır. Bu yasanın kullanımını gösteren aşağıdaki örneğe bakalım:
Saf bir maddenin bileşiminin belirlenmesi
Problem: Bir hidrokarbon numunesi fazla oksijen varlığında yanarak 3,52 g karbon dioksit ve 1,80 g su üretir. Karbon dioksitin %27.27 oranında karbon ve suyun %1.80 oranında hidrojen içerdiğini bilerek, hidrokarbonun bileşimini belirleyiniz.
Çözüm: Bu problem, karbondioksit ve suyun moleküler formüllerinin bilinip bilinmemesine bağlı olarak birkaç şekilde çözülebilir, ancak belirli oranlar kanunu veya sabit bileşim kanununu kullanarak çözmek çok daha kolaydır.
Bir hidrokarbon olduğu için, bileşiğin yalnızca hidrojen ve karbondan oluştuğunu biliyoruz, bu nedenle hidrokarbonun bileşimini belirlemek, her bir elemente karşılık gelen kütle yüzdesini belirlemek anlamına gelir.
Hidrojen suda iken karbonun tamamı karbondioksitte bulunur, bu nedenle oluşan 3.52 g karbondioksitte ne kadar karbon ve oluşan 1.8 g suda ne kadar hidrojen olduğunu belirlemeniz gerekir. sabit bileşim yasası kullanılır.
Açık olmasa da, sabit bileşim yasası burada iki kez kullanıldı:
- İlki, 100 g karbondioksitteki karbon oranının, yanma sonucu oluşan 3.52 g karbondioksittekiyle aynı olacağını varsaymaktı.
- İkincisi, aynı şey suyla yapıldığındaydı, çünkü yanma sırasında oluşan 1.80 g suda bulunan hidrojen kütlesini hesaplamak için 100 g sudaki aynı hidrojen oranı kullanıldı.
Sabit bileşim yasasının istisnaları
Diğer birçok yasa gibi, sabit bileşim yasasının da istisnaları vardır. Bunun nedeni, bileşimi değişken olan bileşiklerin olmasıdır.
Bertolidler
Bunun bir örneği, aynı zamanda betolid bileşikleri olarak da adlandırılan stokiyometrik olmayan bileşiklerle temsil edilir.
Bazı atomların eksik olduğu veya bazı atomların farklı oksidasyon durumlarında olduğu yapılarında kusurlar gösterebilen moleküler olmayan katı bileşiklerin bir ailesidir . Bu özellikle geçiş metal oksitlerinde yaygındır.
izotopik varyasyon
Belirli oranlar yasasının tam olarak yerine getirilmediği bir başka durum da, kendilerini oluşturan elementlerin farklı izotoplarını içeren iki molekülün bileşimlerinin karşılaştırılmasıdır. Örneğin, döteryum oksit olarak da bilinen ağır su, kütlesi normal hidrojenin iki katı olan iki döteryum atomuna sahiptir. Bu durumda hidrojen ve oksijen arasındaki kütle oranı normal suda olduğu gibi 1:9 olmak yerine ağır suda 2:9’dur.
Referanslar
Brown, T. (2021). Kimya: Merkezi Bilim. (11. baskı). Londra, İngiltere: Pearson Education.
Chang, R., Manzo, Á. R., Lopez, PS ve Herranz, ZR (2020). Kimya (10. baskı ). New York, NY: MCGRAW-HILL.
Reaksiyonların stokiyometrisi. (2020, 30 Ekim). https://espanol.libretexts.org/@go/page/1821 adresinden alındı
Kütle formülü ve mol kavramı. (2020, 30 Ekim). https://espanol.libretexts.org/@go/page/1811 adresinden alındı
Atom teorisindeki ilk fikirler. (2020, 30 Ekim). https://espanol.libretexts.org/@go/page/1802 adresinden alındı
