Legge della definizione di proporzioni definite

Il legge di proporzioni definite, insieme alla legge delle proporzioni multiple, costituisce la base per il studio della stechiometria in chimica. La legge di proporzioni definite è anche conosciuta come la legge di Proust o la legge della composizione costante.

La legge di proporzioni definite afferma campioni di a composto conterrà sempre la stessa proporzione di elementi di massa. Il rapporto di massa degli elementi viene fissato indipendentemente da dove provengono gli elementi, da come viene preparato il composto o da qualsiasi altro fattore. In sostanza, la legge si basa sul fatto che un atomo di un particolare elemento è uguale a qualsiasi altro atomo di quell'elemento. Quindi, un atomo di ossigeno è lo stesso, che provenga dalla silice o dall'ossigeno nell'aria.

La legge della composizione costante è una legge equivalente, secondo la quale ogni campione di un composto ha la stessa composizione di elementi in massa.

La legge di proporzioni definite dice che l'acqua conterrà sempre 1/9 di idrogeno e 8/9 di ossigeno in massa.

Il sodio e il cloro nel sale da tavola si combinano secondo la regola del NaCl. Il peso atomico di sodio è circa 23 e quello di il cloro è di circa 35, quindi dalla legge si può concludere che dissociando 58 grammi di NaCl produrrebbe circa 23 g di sodio e 35 g di cloro.

Sebbene la legge di proporzioni definite possa sembrare ovvia per un chimico moderno, il modo in cui gli elementi si combinano non era ovvio nei primi giorni della chimica fino alla fine del 18 ° secolo. Chimico francese Joseph Proust (1754–1826) è accreditato della scoperta, ma il chimico e teologo inglese Joseph Priestly (1783–1804) e il chimico francese Antoine Lavoisier (1771-1794) furono i primi a pubblicare la legge come proposta scientifica nel 1794, sulla base dello studio di combustione. Hanno notato che i metalli si combinano sempre con due proporzioni di ossigeno. Come sappiamo oggi, l'ossigeno nell'aria è un gas costituito da due atomi, O₂.

La legge fu fortemente contestata quando fu proposta. Chimico francese Claude Louis Berthollet (1748–1822) era un avversario, sostenendo che gli elementi potevano combinarsi in qualsiasi proporzione per formare composti. Fu solo quando la teoria atomica del chimico inglese John Dalton (1766–1844) spiegò la natura degli atomi che la legge di proporzioni definite fu accettata.

Sebbene la legge di proporzioni definite sia utile in chimica, ci sono eccezioni alla regola. Alcuni composti sono di natura non stechiometrica, il che significa che la loro composizione elementare varia da un campione all'altro. Ad esempio, la wustite è un tipo di ossido di ferro con una composizione elementare che varia tra 0,83 e 0,95 ferro atomi per ciascuno atomo di ossigeno (23% –25% di ossigeno in massa). La formula ideale per l'ossido di ferro è FeO, ma la struttura del cristallo è tale che ci sono variazioni. La formula per la wustite è scritta Fe_0.95O.

Inoltre, la composizione isotopica di un campione di elementi varia in base alla sua fonte. Ciò significa che la massa di un composto stechiometrico puro sarà leggermente diversa a seconda della sua origine.

I polimeri variano anche nella composizione degli elementi in base alla massa, sebbene non siano considerati veri composti chimici nel senso chimico più rigoroso.