În chimie, legea compoziției constante (cunoscută și sub numele de legea din proporții definite) afirmă că probele unui pur compus contin mereu la fel element în același masa proporţie. Această lege, împreună cu legea proporțiilor multiple, stau la baza stoechiometriei în chimie.
Cu alte cuvinte, indiferent de modul în care este obținut sau preparat un compus, acesta va conține întotdeauna aceleași elemente în aceeași proporție de masă. De exemplu, dioxidul de carbon (CO)2) conține întotdeauna carbon și oxigen într-un raport de masă 3: 8. Apa (H2O) constă întotdeauna din hidrogen și oxigen într-un raport de masă 1: 9.
Legea istoriei compoziției constante
Descoperirea acestei legi este creditată chimistului francez Joseph Proust, care printr-o serie de experimente efectuate între 1798 și 1804 au concluzionat că compușii chimici constau dintr-o compoziție specifică. Considerând teoria atomică a lui John Dalton a început doar să explice că fiecare element consta dintr-un singur tip de atom iar la acea vreme, majoritatea oamenilor de știință încă credeau că elementele pot combina în orice proporție, deducțiile lui Proust au fost excepţional.
Exemplul legii compoziției constante
Când lucrați cu probleme de chimie folosind această lege, obiectivul dvs. este să căutați raportul de masă cel mai apropiat între elemente. E în regulă dacă procentul este de câteva sutimi. Dacă utilizați date experimentale, variația ar putea fi și mai mare.
De exemplu, să spunem că folosind legea compoziției constante, doriți să demonstrați că două probe de oxid cupric respectă legea. Primul dvs. eșantion a fost 1,375 g oxid cupric, care a fost încălzit cu hidrogen pentru a produce 1.098 g de cupru. Pentru a doua probă, 1,179 g de cupru au fost dizolvate în acid azotic pentru a produce nitrat de cupru, care a fost apoi ars pentru a produce 1,476 g de oxid cupric.
Pentru a rezolva problema, va trebui să găsiți procentul de masă al fiecărui element din fiecare eșantion. Nu contează dacă alegeți să găsiți procentul de cupru sau procentul de oxigen. Pur și simplu, ai scădea una dintre valori din 100 pentru a obține procentul celuilalt element.
Scrie ce știi:
În primul eșantion:
oxid de cupru = 1,375 g
cupru = 1,098 g
oxigen = 1,375 - 1,098 = 0,277 g
procent de oxigen în CuO = (0,277) (100%) / 1,375 = 20,15%
Pentru al doilea eșantion:
cupru = 1,179 g
oxid de cupru = 1,476 g
oxigen = 1,476 - 1,179 = 0,297 g
procent de oxigen în CuO = (0,297) (100%) / 1,476 = 20,12%
Probele respectă legea compoziției constante, permițând cifre semnificative și erori experimentale.
Excepții de la Legea compoziției constante
După cum se dovedește, există excepții de la această regulă. Există unii compuși nestoechiometrici care prezintă o compoziție variabilă de la un eșantion la altul. Un exemplu este wustitul, un tip de oxid de fier care poate conține 0,83 până la 0,95 fier pentru fiecare oxigen.
De asemenea, deoarece există izotopi diferiți ai atomilor, chiar și un compus stoechiometric normal poate afișa variații în compoziția masei, în funcție de izotopul atomilor. De obicei, această diferență este relativ mică, dar există și poate fi importantă. Proporția în masă a apei grele în comparație cu apa obișnuită este un exemplu.