Interessant

Law of Constant Composition in Chemistry

Law of Constant Composition in Chemistry

In de chemie stelt de wet van constante samenstelling (ook bekend als de wet van bepaalde verhoudingen) dat monsters van een zuivere verbinding altijd dezelfde elementen in dezelfde massaverhouding bevatten. Deze wet vormt samen met de wet van meerdere verhoudingen de basis voor stoïchiometrie in de chemie.

Met andere woorden, ongeacht hoe een verbinding wordt verkregen of bereid, deze bevat altijd dezelfde elementen in dezelfde massaverhouding. Bijvoorbeeld koolstofdioxide (CO2) bevat altijd koolstof en zuurstof in een massaverhouding van 3: 8. Water (H2O) bestaat altijd uit waterstof en zuurstof in een massaverhouding van 1: 9.

Law of Constant Composition History

De ontdekking van deze wet wordt toegeschreven aan de Franse chemicus Joseph Proust, die door een reeks experimenten van 1798 tot 1804 concludeerde dat chemische verbindingen uit een specifieke samenstelling bestonden. Gezien de atoomtheorie van John Dalton nog maar net begon uit te leggen dat elk element uit één type atoom bestond en op dat moment geloofden de meeste wetenschappers nog steeds dat elementen in elke verhouding konden worden gecombineerd, de conclusies van Proust waren uitzonderlijk.

Wet van constant compositie voorbeeld

Wanneer u met chemieproblemen met deze wet werkt, is uw doel om te zoeken naar de dichtstbijzijnde massaverhouding tussen de elementen. Het is prima als het percentage een paar honderdsten lager is. Als u experimentele gegevens gebruikt, is de variatie mogelijk nog groter.

Laten we bijvoorbeeld zeggen dat u met de wet van constante samenstelling wilt aantonen dat twee monsters van koperoxide zich aan de wet houden. Uw eerste monster was 1,375 g koperoxide, dat werd verwarmd met waterstof om 1,098 g koper op te leveren. Voor het tweede monster werd 1,179 g koper opgelost in salpeterzuur om kopernitraat te produceren, dat vervolgens werd verbrand om 1,476 g koperoxide te produceren.

Om het probleem op te lossen, moet u het massapercentage van elk element in elk monster vinden. Het maakt niet uit of u ervoor kiest om het percentage koper of het percentage zuurstof te vinden. U trekt eenvoudig een van de waarden van 100 af om het percentage van het andere element te krijgen.

Schrijf op wat je weet:

In het eerste voorbeeld:

koperoxide = 1,375 g
koper = 1,098 g
zuurstof = 1,375 - 1,098 = 0,277 g

procent zuurstof in CuO = (0,277) (100%) / 1,375 = 20,15%

Voor het tweede monster:

koper = 1.179 g
koperoxide = 1,476 g
zuurstof = 1.476 - 1.179 = 0.297 g

procent zuurstof in CuO = (0.297) (100%) / 1.476 = 20.12%

De monsters volgen de wet van constante samenstelling, waardoor significante cijfers en experimentele fouten mogelijk zijn.

Uitzonderingen op de wet van constante compositie

Het blijkt dat er uitzonderingen zijn op deze regel. Er zijn enkele niet-stoïchiometrische verbindingen die een variabele samenstelling vertonen van het ene monster naar het andere. Een voorbeeld is wustiet, een type ijzeroxide dat 0,83 tot 0,95 ijzer per zuurstof kan bevatten.

Omdat er verschillende isotopen van atomen zijn, kan zelfs een normale stoïchiometrische verbinding variaties in massasamenstelling vertonen, afhankelijk van welke isotoop van de atomen aanwezig is. Meestal is dit verschil relatief klein, maar het bestaat wel en kan belangrijk zijn. Het massapercentage zwaar water in vergelijking met gewoon water is een voorbeeld.