КЛАС! ная ХИМИЯ

Инсталирайте нашия банер

Законът за запазване на масата на веществата, законът за запазване и преобразуване на енергията при химични реакции. Законът за постоянството на състава на веществата. Вещества с молекулярна и немолекулна структура.

Аз. Законът за запазване на масата на материята

Масата на веществата, влезли в химическа реакция, е равна на масата на веществата, образувани в резултат на реакцията. (М. В. Ломоносов, 1748)

Правилността на закона за запазване на масата на веществата може да бъде потвърдена чрез следния експеримент. В първия съд на Ландолт пригответе разтвори на калиев йодид и оловен нитрат. Във втория съд ще протече реакцията на железен хлорид с калиев тиоцианат. Затворете плътно щепселите. Уравновесяваме везните. Ще се запази ли равновесието след края на реакциите? В първия съд се утаява жълта утайка от оловен йодид, във втория се образува тъмночервен железен тиоцианат. В съдовете на Ландолт протичаха химични реакции: образуваха се нови вещества. Но балансът не беше нарушен. Масата на изходните материали винаги е равна на масата на реакционните продукти.

Ориз. Експеримент, потвърждаващ правилността на закона за запазване на масата на веществата

Експерименти, илюстриращи закона за запазване на масата на веществата

Нека дадем пример за друг експеримент, доказващ правилността на закона за запазване на масата на веществата при химични реакции. Вътре в колбата, когато тапата е затворена, ще гори свещ. Да уравновесим везните. Нека запалим свещта и я спуснем в колбата. Затворете колбата плътно със запушалка. Изгарянето на свещ е химичен процес. Като прекаракислород в колбата, свещта изгасва, химическата реакция е завършена. Но балансът на теглата не се нарушава: масата на реакционните продукти остава същата като масата на изходните вещества.

Ориз. Експериментирайте с горяща свещ в колба

Откриването на закона за запазване на масата на веществата беше от голямо значение за по-нататъшното развитие на химията. Въз основа на закона за запазване на масата на веществата се правят най-важните изчисления и се съставят уравнения на химичните реакции.

II. Законът за постоянството на състава на материята

1. Откриване на закона за постоянството на състава на веществата

Учените от XVII-XVIII век. бяха проведени множество количествени измервания, вкл. чрез определяне на масовата част на даден елемент в дадено вещество. Но резултатите от техните експерименти бяха неточни и в резултат на това не съвпадаха.

Френският химик Клод Луи Бертоле се опита да докаже, че съставът на веществата зависи от пропорциите, в които се намират реагентите.

Ориз. Клод Луи Бертоле

За разлика от тях, друг френски химик, Джоузеф Луи Пруст, провежда много експерименти за изследване на състава на различни вещества и заключава, че съставът на дадено вещество е постоянен.

Ориз. Джоузеф Луис Пруст

През 1808 г. Пруст формулиразакона за постоянството на състава на веществата : "Веществата имат постоянен състав, независимо от метода и мястото на тяхното производство."

2. Същността на закона

В своето изследване на медта през 1799 г. Пруст показва, че естественият меден карбонат и медният карбонат, получен от химици в лабораторията, имат еднакъв състав.

Няма разлика между вода, която тече от нашия кран, вода от извор или вода, получена по синтетичен път (има предвид състава на чисто вещество - вода, а не състава на сместа). Водата винаги ще съдържа 11,1% водород и 88,9% кислород по маса.

Но природата е много по-разнообразна от която и да е теория, създадена от човека. И има изключения от закона за постоянството на състава на веществата. През 20 век е открито, че някои съединения нямат постоянен състав.

3. Ограничение на закона

Следователно не може да се каже, че Клод Бертоле е абсолютно грешен. Законът за постоянството на състава на веществата има ограничения.

Съществуват вещества с променлив състав, те са кръстени на Berthollet - berthollides.

Бертолидите са съединения с променлив състав, които не се подчиняват на законите на постоянните и множествените съотношения. Бертолидите са нестехиометрични бинарни съединения с променлив състав, който зависи от метода на получаване. Многобройни случаи на образуване на бертолиди са открити в метални системи, както и сред оксиди, сулфиди, карбиди, хидриди и др. Например, ванадиев (II) оксид може да има състав от V0.9 до V1.3, в зависимост от условията на получаване.

Трябва да се помни!

• Законът се прилага стриктно само за съединения с молекулярна структура (далтониди). Съединенията с немолекулна структура (бертолиди) често имат променлив състав.
• Обратното твърдение, че определено съединение съответства на определен състав, не е вярно. И така, диметилов етер и етилов алкохолимат еднакъв количествен и качествен състав, но са различни вещества.

III. Закон на Авогадро

Равни обеми различни газове при еднакви условия (температура и налягане) съдържат еднакъв брой молекули. (1811)

CПоследствия от закона на Авогадро:

1 последица:

Еднакъв брой молекули от различни газове при еднакви условия заемат един и същ обем.

И така, 6,02 ∙ 10 23 молекули (1 mol) от всеки газ и всяка смес от газове при n.o. заема обем от 22,4 литра.

2 следствие:

Съотношението на обемите на реагентите, измерени при същите условия, е равно на съотношението на стехиометричните коефициенти, т.е. равно на съотношението на количествата на тези вещества.

V1:V2:V3=v1:v2:v3

3 последствия:

Съотношението на масите на равни обеми на различни газове при еднакви условия е равно на отношението на техните плътности (1).

Това съотношение се нарича относителна плътност на един газ спрямо друг (3)

D - показва колко пъти един газ е по-тежък или по-лек от друг и е безразмерна величина.

IV. Закон за обемните отношения

При постоянна температура и налягане, обемите на реагиращите газове са свързани помежду си, както и с обемите на образуваните газообразни продукти, като малки цели числа. (J. Gay-Lussac, 1805)

---