1) Основные законы химии: сохранения массы и энергии, постоянство состава, эквивалентов и Авогадро.
Сохранение массы-Михаил Васильевич Ломоносов (в 1748г): Масса веществ, вступающих в реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции.Антуан Лоран Лавуазье(в 1789): показал, что при хим. реакции сохраняется не только общая масса веществ но и каждого в отдельности.В 1905 году А.Эйнштейн:E=mc2.
Закон постоянства состава
Впервые сформулировал Ж.Пруст (1808 г).
Все индивидуальные химические вещества имеют постоянный качественный и количественный состав и определенное химическое строение, независимо от способа получения.
Из закона постоянства состава следует, что при образовании сложного вещества элементы соединяются друг с другом в определенных массовых соотношениях.
Массовая доля элемента w(Э) показывает, какую часть составляет масса данного элемента от всей массы вещества: где n - число атомов; Ar(Э) - относительная атомная масса элемента; Mr - относительная молекулярная масса вещества.
w(Э) = (n•Ar(Э)) / Mr
Зная количественный элементный состав соединения можно установить его простейшую молекулярную формулу:
1. Обозначают формулу соединения Ax By Cz 2. Рассчитывают отношение X : Y : Z через массовые доли элементов:
w(A) = (х•Ar(А)) / Mr(AxByCz)
w(B) = (y•Ar(B)) / Mr(AxByCz)
w(C) = (z•Ar(C)) / Mr(AxByCz)
X = (w(A)•Mr) / Ar(А) Y = (w(B) •Mr) / Ar(B)
Z = (w(C) •Mr) / Ar(C)
x : y : z = (w(A) / Ar(А)) : (w(B) / Ar(B)) : (w(C) / Ar(C))
3. Полученные цифры делят на наименьшее для получения целых чисел X, Y, Z.
4. Записывают формулу соединения.
Закон постоянства состава: соотношения между массами элементов, входящих в состав данного соединения, постоянны и не зависят от способа получения этого соединения. Дальтон(открыл закон парциальных газов): Закон кратных отношений: Если 2 элемента образуют друг с другом несколько химических соединений, то массы одного из элементов, приходящиеся в этих соединениях на одну и ту же массу другого относятся между собой как небольшие целые числа. Гей-Люссак Закон простых объемных отношений: Объемы вступающих в реакцию газов относятся друг к другу и к объемам образующихся газообразных продуктов реакции как небольшие целые числа. Авогадро в 1811 В равных объемах при одной и той же температуре и при одинаковом давлении, содержится одно и тоже число молекул.
2) Закон постоянства состава с современной точки зрения. Соединения постоянного и переменного состава.
Состав вещества не зависит от способа получения и является постоянным. Справедливо для молекул. Для твердого тела зависит от способа получения. В начале ХХ века Н.С.Курнаков (основатель физико-химического анализа) открыл соединения переменного состава. Ti + O2 = TiO1.8-2.2.
Дальтониды — научный термин, которым обычно обозначают вещества постоянного качественного и количественного состава, который не зависит от способа получения. Название происходит от имени английского учёного Джона Дальтона.
Исторически это понятие связано с законом постоянства состава вещества. Постоянство состава естественно для молекулярных веществ, поскольку молекулы состоят из вполне конкретных атомов, определённого вида и определённой массы. Для немолекулярных веществ, в частности, для кристаллов с дефектами, могут быть большие отклонения от идеального соотношения между числом атомов (стехиометрии). Поэтому в узком смысле (фактически устаревшем) к дальтонидам относят так называемые стехиометрические соединения, у которых вообще нет области гомогенности (области переменного состава). В широком смысле к дальтонидам также относят соединения, у которых область гомогенности имеет конечную (ненулевую) ширину, но содержит также и стехиометрический состав.
Современный взгляд на вопрос включает также наличие полной информации о структуре — в стехиометрическом соединении (истинном дальтониде) заселённости кристаллографических позиций равны единице, то есть, дефекты в макроскопических количествах отсутствуют. По одному только составу нельзя строго отнести вещество к классу дальтонидов. Например, область гомогенности оксида титана TiO включает стехиометрический состав (где соотношение компонентов точно 1:1). Однако ни при этом составе, ни при каком-либо другом не достигаются идеальные (единичные) заселённости позиций титана и кислорода. То есть, данное соединение не является дальтонидом.
Бертоллиды (термин в память К.Л. Бертолле) — соединения переменного состава, не подчиняющиеся законам постоянных и кратных отношений. Это нестехиометрические бинарные соединения переменного состава, зависящего от способа получения. Многочисленные случаи образования бертоллидов открыты в металлических системах, а также среди оксидов, сульфидов, карбидов, гидридов и др. Данный термин был введен Н.С.Курнаковым в 1912—14.
Бертоллидами исторически считали соединения с ненулевой областью гомогенности, но в современном смысле это соединения, область гомогенности которых вообще не включает стехиометрический состав. Причём стехиометричность трактуется не по составу, а с учётом структурных данных (концентрации дефектов, заселённости кристаллографических позиций). Естественно, в такой класс попадают, в основном, только немолекулярные соединения. Внутри областигомогенности бертоллида нет состава с макроскопически идеальными (единичными) заселённостями позиций, в отличие от дальтонидов.