قانون نسبت‌های معین

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو

قانون نسبت‌های معین(به انگلیسی: law of definite proportions) قانونی بنیادی در علم شیمی است که بیان می‌دارد: «نسبت عناصر در یک ترکیب شیمیایی خالص فارغ از روش تهیه و منبع ماده همیشه ثابت می باشد. به زبان دیگر نسبت جرمی عناصر سازنده همواره ثابت و مشخص است.» این قانون اولین بار توسط ژوزف پروست در سال ۱۷۷۹ پیشنهاد شد. به عنوان مثال هر میزانی از آب، که مولکول آن همیشه شامل ۲ اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن است، همواره از ۱۱/۱۹٪ اکسیژن و ۸۸/۸۱٪ هیدروژن تشکیل شده است.[۱] این قانون پایه و اساس استوکیومتری را شکل می دهد.[۲]

تاریخچه[ویرایش]

ژوزف پروست

پیش از پذیرش این اصل شیمی دان ها متوجه تفاوت بین ترکیبات شیمیایی خالص و مخلوط نبودند. به همین دلیل این نظریه توسط بسیاری از شیمی دان ها رد شد. بری نمونه کلود لویی برتوله بر این عقیده بود که عناصر می توانند با هر نسبتی با یکدیگر ترکیب شوند.[۳] نظریه مرتبط دیگری که توسط ویلیام پروت شیمی دان انگلیسی به سال ۱۸۱۵ بیان شده بود بر این باور بود که اتم هیدروژن اتمی بنیادین است و بنابر این جرم دیگر اتم ها همگی مضربی از جرم اتم هیدروژن است. این نظریه بعدها توسط یاکوب برزیلیوس سوئدی با نشان دادن اینکه جرم اتمی کلر ۳۵/۴۵ می باشد، رد شد. از ۱۹۲۰ این ناهمخوانی با نظریه دیگری زیر عنوان قانون اعداد صحیح توسط فرانسیس ویلیام استون، برنده جایزه نوبل، توضیح داده شد که با کشف ایزوتوپ های بسیاری از اتم ها بیان می نمود که جرم اتمی دیگر اتم ها با در نظر گرفتن این ایزوتوپ ها با تقریب بسیار خوبی مضارب صحیحی از جرم اتم هیدروژن می باشند.[۴]

ترکیبات نا استوکیومتری[ویرایش]

قانون نسبت های درست همواره صادق نیست. این امر در مورد اکسید های فلزی بیشتر به چشم می خورد. برای مثال می توان به اکسیدآهن اشاره کرد که همیشه به صورت FeO در طبیعت یافت نمی شود. بعلاوه از آنجاییکه میزان شرکت یک عنصر در جرم یک ترکیب استوکیومتریک می تواند متفاوت باشد، نمونه های ایزوتوپیک آن عنصر با توجه به منبع یافت شده نیز می توانند با هم متفاوت باشند. از آنجاییکه فرآیندهای نجومی،اتمسفری، اقیانوسی، پوسته ای و عمقی زمین می توانند باعث تمرکز ایزوتوپ های متفاوت در یک نقطه خاص شوند، از این تفاوت های جرمی می توان برای تاریخ نگاری زمان انجام این فرآیندها استفاده برد.

از این گذشته بسیاری از پلی مرهای طبیعی از جمله DNA، پروتوئین ها و کربوهیدرات ها حتی در خالت خالص به لحاظ ترکیب با یکدیگر متفاوتند. مثلا پلی مرها را معمولا ترکیب های شیمیایی خالص در نظر نمی گیرند مگر اینکه وزن مولکولی آن ها همگن بوده و استوکیومتری آن ها ثابت باشد.

منابع[ویرایش]

  1. مورتیمر، چارلز. شیمی عمومی ۱. ج. اول. تهران: نشر علوم دانشگاهی، ۱۳۸۳. شابک ‎۹۶۴۶۱۸۶۳۳۵. 
  2. S.، Zumdahl, Steven. Chemistry. Lexington, Mass.: D.C. Heath، 1986. شابک ‎۰۶۶۹۰۴۵۲۹۲. OCLC ۱۳۴۴۱۴۵۱. 
  3. «Supplementum Epigraphicum GraecumTermessos. Op. cit. II 161». Supplementum Epigraphicum Graecum. بازبینی‌شده در 2018-08-15. 
  4. 1904-1968,، Gamow, George,. One, two, three-- infinity : facts and speculations of science. New York. شابک ‎۰۴۸۶۲۵۶۶۴۲. OCLC ۱۸۱۰۶۵۵۰.