Закон постоянства состава вещества
🧪 Химия · 8 класс
Каждое чистое вещество имеет постоянный качественный и количественный состав.
Закон постоянства состава вещества
Закон постоянства состава гласит: каждое чистое вещество молекулярного строения имеет постоянный качественный и количественный состав независимо от способа его получения. Закон сформулировал французский химик Жозеф Пруст в начале XIX века после долгого спора с другими учёными. Этот закон вместе с законом сохранения массы составляет фундамент количественной химии.
Качественный и количественный состав
Качественный состав показывает, из каких элементов состоит вещество. Количественный состав показывает, в каком соотношении эти элементы соединены. У чистого вещества оба состава постоянны.
Например, вода всегда состоит из водорода и кислорода (качественный состав), причём на два атома водорода приходится один атом кислорода (количественный состав):
H_2O — всегда 2 атома H и 1 атом O
Откуда бы мы ни получили воду — из реки, из реакции горения водорода, из реакции нейтрализации или другим путём — её состав одинаков. Это и есть суть закона постоянства состава.
Постоянство по массе
Из закона следует, что массовые доли элементов в веществе тоже постоянны. Рассчитаем массовые доли в воде:
| Элемент | Число атомов | Вклад в массу | Массовая доля |
|---|---|---|---|
| Водород | 2 | 2 | около 11 % |
| Кислород | 1 | 16 | около 89 % |
Молярная масса воды равна 18 г/моль. Эти соотношения одинаковы для любого образца чистой воды, в какой бы точке Земли он ни был получен. Зная состав, химик может рассчитать, сколько каждого элемента содержится в любой порции вещества.
Важно. Закон строго выполняется для веществ молекулярного строения. У некоторых твёрдых веществ немолекулярного строения состав может слегка колебаться, такие вещества называют соединениями переменного состава. Но в курсе 8 класса мы считаем состав постоянным.
Практическое значение
Благодаря этому закону мы можем записывать вещества химическими формулами и проводить расчёты. Если бы состав менялся произвольно, формула не имела бы смысла, а количественные расчёты были бы невозможны. На постоянстве состава держатся фармацевтика и пищевая промышленность: лекарство или продукт всегда имеет один и тот же состав, и поэтому одинаково действует.
Закон постоянства состава тесно связан с законом сохранения массы. Вместе они означают, что атомы соединяются в строго определённых количественных соотношениях. Именно поэтому химические формулы и уравнения имеют точный числовой смысл, а не являются приблизительными схемами.
Кратко о главном
- Чистое вещество имеет постоянный качественный и количественный состав.
- Качественный состав — какие элементы, количественный — в каком соотношении.
- Закон постоянства состава открыл Жозеф Пруст.
- Из закона следует постоянство массовых долей элементов.
- Закон позволяет записывать вещества формулами и вести расчёты.