Gesetz der konstanten Zusammensetzung in der Chemie

In der Chemie besagt das Gesetz der konstanten Zusammensetzung (auch als Gesetz der bestimmten Anteile bekannt), dass Proben einer reinen Verbindung immer dieselben Elemente in demselben Massenanteil enthalten. Dieses Gesetz bildet zusammen mit dem Gesetz multipler Proportionen die Grundlage für die Stöchiometrie in der Chemie.

Mit anderen Worten, unabhängig davon, wie eine Verbindung erhalten oder hergestellt wird, enthält sie immer dieselben Elemente in demselben Massenanteil. Zum Beispiel Kohlendioxid (CO₂) enthält immer Kohlenstoff und Sauerstoff in einem Massenverhältnis von 3: 8. Wasser (H₂O) besteht immer aus Wasserstoff und Sauerstoff im Massenverhältnis 1: 9.

Gesetz der konstanten Kompositionsgeschichte

Die Entdeckung dieses Gesetzes ist dem französischen Chemiker Joseph Proust zu verdanken, der durch eine Reihe von Experimenten, die von 1798 bis 1804 durchgeführt wurden, zu dem Schluss kam, dass chemische Verbindungen aus einer bestimmten Zusammensetzung bestanden. Da John Daltons Atomtheorie gerade erst zu erklären begann, dass jedes Element aus einem Atomtyp bestand, waren die meisten Wissenschaftler der Ansicht, dass Elemente in jedem Verhältnis kombiniert werden könnten. Prousts Schlussfolgerungen waren außergewöhnlich.

Gesetz der konstanten Zusammensetzung Beispiel

Wenn Sie mit diesem Gesetz bei Chemieproblemen arbeiten, ist es Ihr Ziel, das nächstgelegene Massenverhältnis zwischen den Elementen zu ermitteln. Es ist in Ordnung, wenn der Prozentsatz um einige Hundertstel niedriger ist. Wenn Sie experimentelle Daten verwenden, kann die Abweichung noch größer sein.

Nehmen wir zum Beispiel an, Sie wollen mit dem Gesetz der konstanten Zusammensetzung zeigen, dass zwei Kupferoxidproben das Gesetz einhalten. Ihre erste Probe bestand aus 1,375 g Kupferoxid, das mit Wasserstoff erhitzt wurde, um 1,098 g Kupfer zu ergeben. Für die zweite Probe wurden 1,179 g Kupfer in Salpetersäure gelöst, um Kupfernitrat herzustellen, das anschließend gebrannt wurde, um 1,476 g Kupferoxid herzustellen.

Um das Problem zu lösen, müssen Sie die Massenprozente jedes Elements in jeder Stichprobe ermitteln. Es spielt keine Rolle, ob Sie den Prozentsatz von Kupfer oder den Prozentsatz von Sauerstoff bestimmen. Sie subtrahieren einfach einen der Werte von 100, um den Prozentsatz des anderen Elements zu erhalten.

Schreiben Sie auf, was Sie wissen:

Im ersten Beispiel:

Kupferoxid = 1,375 g
Kupfer = 1,098 g
Sauerstoff = 1,375 - 1,098 = 0,277 g

Prozent Sauerstoff in CuO = (0,277) (100%) / 1,375 = 20,15%

Für die zweite Probe:

Kupfer = 1,179 g
Kupferoxid = 1,476 g
Sauerstoff = 1,476 - 1,179 = 0,297 g

Prozent Sauerstoff in CuO = (0,297) (100%) / 1,476 = 20,12%

Die Proben folgen dem Gesetz der konstanten Zusammensetzung, wobei signifikante Zahlen und experimentelle Fehler berücksichtigt werden.

Ausnahmen vom Gesetz der konstanten Zusammensetzung

Wie sich herausstellt, gibt es Ausnahmen von dieser Regel. Es gibt einige nichtstöchiometrische Verbindungen, die von Probe zu Probe eine unterschiedliche Zusammensetzung aufweisen. Ein Beispiel ist Wustit, eine Art Eisenoxid, das 0,83 bis 0,95 Eisen pro Sauerstoff enthalten kann.