цели числа

Първият аспект на химическото познание беше да се знае връзката между количествата на телата, които участват в реакция, преминавайки от просто качествено към количествено. Откриването на баланса и неговото систематично приложение за изследване на химичните трансформации от LAVOISIER доведе до откриването на законите на химичните комбинации и утвърждаването на химията като наука.

Закон за опазване на ма с да се (или де Лавоазие) .

Масата на системата остава непроменена независимо от трансформацията, която се случва в нея.;

т.е. в химически план,

масата на реагиращите тела е равна на масата на реакционните продукти.

Този закон се счита за провъзгласен от LAVOISIER, защото въпреки че е бил използван като работна хипотеза от химици преди него LAVOISIER дължи своето потвърждение и обобщение. Строг тест на този закон беше извършен от LANDOLT през 1893-1908 г., без да се установи разлика в теглото на системата преди и след провеждане на реакцията, при условие че всички реагенти и продукти бяха контролирани.

Законът за запазване на материята не е абсолютно точен. Теорията на относителността, дължаща се на EINSTEIN той елиминира съществуващия дуализъм в класическата физика между мощна материя и невероятна енергия. В днешната физика материята и енергията са от една и съща същност, тъй като не само енергията има тегло и следователно маса, но материята е форма на енергия, която може да се трансформира в друга форма на енергия. Енергията, прикрепена към материалната маса, е E = mc 2, където E е енергията, m масата и c Скоростта на светлината

При трансформация на масата в енергия или обратно, връзката между двете вариации е подобна,

D E = D m.c 2

Гръцката буква д (делта) показва вариация или увеличение (положително или отрицателно) на величината преди.

Връзката между масата и енергията означава, че законът за запазване на материята и законът за запазване на енергията не са независими закони, а трябва да бъдат обединени в един закон за опазване на масата-енергия. Двата закона обаче могат да се прилагат поотделно, с единственото изключение на ядрените процеси. Ако при химическа реакция се отделят 100 000 калории, масата на реагиращите тела намалява с 4,65 10 -9 g, което е напълно ненаблюдаемо количество.

Закон на определени пропорции (или от Пруст) .

Когато два или повече елемента се комбинират, за да образуват определено съединение, те го правят в постоянно тегловно съотношение независимо от процеса, последван от неговото формиране .

Този закон може да бъде заявен и от друга гледна точка

За всяка чиста проба от определено съединение елементите, които го съставят, поддържат фиксирано тегловно съотношение, т.е. постоянно тегловно съотношение.

Така например във водата грамовете водород и грамовете кислород винаги са в съотношение 1/8, независимо от произхода на водата.

Тези деликатни анализи са извършени предимно от шведския химик БЕРЦЕЛИУС (1779 - 1848). Обаче френският PROUST през 1801 г. ще обобщи резултата, като посочи закона, на който дава името си.

Законът за определени пропорции не беше приет веднага, когато срещу него се бори BERTHOLLET, който, установявайки, че някои химични реакции са ограничени, защитава идеята, че съставът на съединенията е променлив. По-късно, от многобройни експерименти, правилността на закона на Пруст може да бъде призната през 1807г. Въпреки това, някои твърди съединения показват леки вариации в състава си, поради което се наричат ​​"бертулиди". Съединенията с фиксиран и дефиниран състав се наричат ​​"цветно сляп" в чест на DALTON.

Закон на множество пропорции (или на Далтън) .

Количествата на един и същ елемент, които са обединени с фиксирано количество на друг елемент, за да образуват различно съединение, във всеки случай са във връзка с прости цели числа.

Законът на Пруст не пречи на два или повече елемента да се обединят в различни пропорции, за да образуват няколко съединения. Така например кислородът и медта се обединяват в две пропорции и образуват два медни оксида, съдържащи 79,90% и 88,83% мед. Ако изчислим количеството мед, комбинирано със същото тегло на кислорода, например 1g, получаваме във всеки случай:

Двете количества мед са приблизително два пъти по-големи от другите и следователно теглото на медта, което се свързва с еднакво тегло на кислорода, за да образуват двата оксида, е в съотношение 1 е до 2 .

Декларацията на закона с множество пропорции Знам дължи на DALTON, през 1803 г. в резултат на неговата атомна теория и е окончателно установен и доказан за голям брой съединения от BERZELIUS в неговите щателни аналитични изследвания на същия.

Закон за взаимните пропорции (0 на Рихтер) .

Тежестите на различни елементи, които се комбинират с еднакво тегло на даден елемент, дават отношението на тежести от тях Елементи, когато са комбинирани помежду си или кратни или подмножители на тези тегла.

Така например, с 1 g кислород, 0,1 260 g водород се обединяват, за да образуват вода; 4.4321 g хлор, за образуване на хипохлорен анхидрид; 0,3753 g въглерод за образуване на въглероден газ, 1,0021 g сяра, за образуване на сярен газ и 2.5050 g калций, за образуване на калциев оксид. Но елементите водород, хлор, въглерод, сяра и калций от своя страна могат да се комбинират помежду си и когато го направят, се открива, изненадващо, че тези количества, умножени в някои случаи по прости цели числа, са тези, които се съединяват, за да образуват съответните съединения

Този закон, наричан още еквивалентни пропорции, е очертан от RICHTER през 1792 г. и завършен няколко години по-късно от WENZEL.

Законът за реципрочните пропорции води до задаване на всеки елемент на относително тегло на комбинацията, което е теглото на елемента, който е свързан с дадено тегло на елемента, който се приема за референтен тип.

Тъй като кислородът е елементът, който се комбинира с почти всички останали, първоначално като тип бяха взети 100 тегловни части кислород; количеството тегло на всеки елемент, който е комбиниран с тези 100 тегловни части кислород, е неговото комбинирано тегло. Най-ниското тегло на комбинацията, открито по този начин, е теглото на водорода, така че е естествено да се приеме стойността 1 като относителна основа на комбинацията от тегла на елементите. за водород; На тази скала кислородът има стойност 7,9365 (според скорошни изследвания), а други елементи също имат стойности, малко по-ниски от цели числа. Но тъй като водородът се комбинира с много малко елементи и теглото на комбинацията от тях трябваше да се намери като цяло от комбинацията им с кислород, най-накрая беше решено да се вземе кислород отново като основа на теглото на комбинацията, закръглявайки стандартното им тегло до 8000; този на водорода се оказва равен на 1.008 и този на няколко елемента вече е приблизително цели числа .

Тези комбинирани тегла са известни днес като еквивалентни тегла. . Еквивалентното тегло на елемент (или съединение) е количеството му, което се комбинира или замества -химически еквивалентен- до 8000 части кислород или 1008 части водород. Нарича се още еквивалентен химически.

Поради закона на множествените пропорции някои елементи имат няколко еквивалента.

Закон за комбинираните обеми (0 от Gay- lussac) .

Много от елементите и съединенията са газообразни и тъй като е по-лесно да се измери обем, отколкото теглото на газа е естествено, се изследват обемните съотношения, в които се комбинират газовете.

Във всяка химическа реакция обемите на всички газообразни вещества, които участват в нея, измерени при същите условия на налягане и температура, са във връзка с прости цели числа.

GAY-LUSSAC формулира закона за обемите на комбинации през 1808 г. който носи неговото име. При получаване на водна пара от елементите (елементарни вещества) беше установено, че един обем кислород се обединява с два обема водород, образувайки два обема водна пара; всички газови обеми, измерени при еднакви условия на налягане и температура.

Тази проста връзка между обемите на тези реагиращи газообразни тела не беше случаен случай, тъй като GAY-LUSSAC показа, че е изпълнена във всички реакции, при които газовете се намесват, както е показано на следващите диаграми:

GAY-LUSSAC отбелязва, че обемът на получената газообразна комбинация е по-малък или най-много равен на сумата от обемите на комбинираните газообразни вещества.