Gesetz der bestimmten Proportionen

Das Gesetz bestimmter Proportionen, bildet zusammen mit dem Mehrfachproportionsgesetz die Grundlage für das Studium der Stöchiometrie in der Chemie. Das Gesetz bestimmter Proportionen ist auch als Proustsches Gesetz oder als Gesetz der konstanten Zusammensetzung bekannt.

Gesetz der bestimmten Proportionen

Das Gesetz bestimmter Proportionen besagt, dass Proben einer Verbindung immer den gleichen Massenanteil an Elementen enthalten. Das Massenverhältnis der Elemente ist festgelegt, unabhängig davon, woher die Elemente stammen, wie die Verbindung hergestellt wird oder welche anderen Faktoren vorliegen. Im Wesentlichen basiert das Gesetz auf der Tatsache, dass ein Atom eines bestimmten Elements dasselbe ist wie jedes andere Atom dieses Elements. Ein Sauerstoffatom ist also dasselbe, egal ob es aus Siliziumdioxid oder Luftsauerstoff stammt.

Das Gesetz der konstanten Zusammensetzung ist ein äquivalentes Gesetz, das besagt, dass jede Probe einer Verbindung die gleiche Zusammensetzung von Elementen nach Masse aufweist.

Definitionsgesetz Proportionen Beispiel

Das Gesetz bestimmter Proportionen besagt, dass Wasser immer 1/9 Wasserstoff und 8/9 Sauerstoff in Masse enthält.

Das Natrium und das Chlor im Tafelsalz verbinden sich nach der Regel in NaCl. Das Atomgewicht von Natrium beträgt etwa 23 und das von Chlor etwa 35. Aus dem Gesetz kann man schließen, dass die Spaltung von 58 g NaCl etwa 23 g Natrium und 35 g Chlor ergibt.

Geschichte des Gesetzes der bestimmten Proportionen

Obwohl das Gesetz bestimmter Proportionen für einen modernen Chemiker offensichtlich zu sein scheint, war die Art und Weise, in der Elemente kombiniert werden, in den frühen Tagen der Chemie bis zum Ende des 18. Jahrhunderts nicht offensichtlich. Der französische Chemiker Joseph Proust (1754-1826) Der Entdeckung wird die Ehre zuteil, aber der englische Chemiker und Theologe Joseph Priestly (1783-1804) und der französische Chemiker Antoine Lavoisier (1771-1794) veröffentlichten das Gesetz als ersten wissenschaftlichen Vorschlag im Jahr 1794, der auf der Untersuchung der Verbrennung beruhte. Sie stellten fest, dass sich Metalle immer mit zwei Anteilen Sauerstoff verbinden. Wie wir heute wissen, ist Sauerstoff in der Luft ein Gas, das aus zwei Atomen besteht, O.₂.

Das Gesetz war heiß umstritten, als es vorgeschlagen wurde. Der französische Chemiker Claude Louis Berthollet (1748-1822) war ein Gegner, der argumentierte, dass sich Elemente in jedem Verhältnis zu Verbindungen verbinden könnten. Erst als die Atomtheorie des englischen Chemikers John Dalton (1766-1844) die Natur der Atome erklärte, wurde das Gesetz bestimmter Proportionen akzeptiert.

Ausnahmen vom Gesetz der bestimmten Anteile

Obwohl das Gesetz bestimmter Proportionen in der Chemie nützlich ist, gibt es Ausnahmen von der Regel. Einige Verbindungen sind nicht stöchiometrischer Natur, was bedeutet, dass ihre Elementzusammensetzung von Probe zu Probe variiert. Beispielsweise ist Wustit eine Art Eisenoxid mit einer Elementzusammensetzung, die zwischen 0,83 und 0,95 Eisenatomen für jedes Sauerstoffatom variiert (23 bis 25 Massen-% Sauerstoff). Die ideale Formel für Eisenoxid ist FeO, aber die Kristallstruktur ist so, dass es Variationen gibt. Die Formel für Wustite lautet Fe_0,95Ö.

Auch die Isotopenzusammensetzung einer Elementprobe variiert je nach Quelle. Dies bedeutet, dass die Masse einer reinen stöchiometrischen Verbindung abhängig von ihrer Herkunft leicht unterschiedlich ist.

Polymere variieren auch in der Elementzusammensetzung nach Masse, obwohl sie im strengsten chemischen Sinne nicht als echte chemische Verbindungen angesehen werden.