A química pertence à categoria das ciências exatas e, juntamente com a matemática e a física, estabelece as leis de existência e desenvolvimento da matéria, constituída por átomos e moléculas. Todos os processos que ocorrem tanto em organismos vivos quanto entre objetos de natureza inanimada são baseados nos fenômenos de transformação de massa e energia. substância, a cujo estudo se dedicará este artigo, e fundamenta o fluxo de processos no mundo inorgânico e orgânico.

Doutrina atômico-molecular

Para entender a essência das leis que regem a realidade material, você precisa ter uma ideia do que ela consiste. De acordo com o grande cientista russo M. V. Lomonosov, “os físicos e, especialmente, os químicos, devem permanecer na escuridão, sem conhecer as partículas internas da estrutura”. Foi ele quem em 1741, primeiro teoricamente, e depois confirmado por experimentos, descobriu as leis da química, que servem de base para o estudo da matéria viva e inanimada, a saber: todas as substâncias são constituídas por átomos capazes de formar moléculas. Todas essas partículas estão em constante movimento.

Descobertas e erros de J. Dalton

Após 50 anos, o cientista inglês J. Dalton começou a desenvolver as ideias de Lomonosov. O cientista realizou os cálculos mais importantes para determinar as massas atômicas dos elementos químicos. Isso serviu como a principal prova de tais suposições: a massa de uma molécula e de uma substância pode ser calculada conhecendo o peso atômico das partículas que compõem sua composição. Tanto Lomonosov quanto Dalton acreditavam que, independentemente do método de preparação, a molécula do composto sempre terá uma composição quantitativa e qualitativa inalterada. Inicialmente, foi dessa forma que a lei da constância da composição da matéria foi formulada. Apesar de reconhecer a enorme contribuição de Dalton para o desenvolvimento da ciência, não se pode ficar calado sobre erros lamentáveis: a negação da estrutura molecular de substâncias simples como oxigênio, nitrogênio, hidrogênio. O cientista acreditava que apenas moléculas complexas têm moléculas.Considerando a enorme autoridade de Dalton na comunidade científica, seus delírios afetaram negativamente o desenvolvimento da química.

Como os átomos e moléculas são pesados

A descoberta de tal postulado químico como a lei da constância da composição de uma substância tornou-se possível graças ao conceito de conservação da massa de substâncias que entraram em uma reação e se formaram depois dela. Além de Dalton, a medição das massas atômicas foi realizada por I. Berzelius, que compilou uma tabela de pesos atômicos dos elementos químicos e propôs sua designação moderna na forma de letras latinas. Atualmente, a massa de átomos e moléculas é determinada usando os resultados obtidos nesses estudos, confirmam as leis existentes da química. Anteriormente, os cientistas usavam esse instrumento como espectrômetro de massa, mas a complicada técnica de pesagem era uma séria desvantagem na espectrometria.

Por que a lei da conservação da massa é importante?

O referido postulado químico formulado por M. V. Lomonosov comprova o fato de que durante a reação, os átomos que compõem os reagentes e produtos não desaparecem em nenhum lugar e não aparecem do nada. Seu número permanece inalterado antes e depois Como a massa dos átomos é constante, esse fato leva logicamente à lei da conservação da massa e da energia. Além disso, o cientista declarou esse padrão como um princípio universal da natureza, confirmando a interconversão de energia e a constância da composição da matéria.

As ideias de J. Proust como confirmação da teoria atômico-molecular

Voltemo-nos para a descoberta de um postulado como a lei da constância da composição. A química do final do século 18 - início do século 19 é uma ciência em que as disputas científicas foram travadas entre dois cientistas franceses, J. Proust e C. Berthollet. O primeiro argumentou que a composição das substâncias formadas como resultado de uma reação química depende principalmente da natureza dos reagentes. Berthollet tinha certeza de que a composição dos compostos - produtos da reação também é afetada pela quantidade relativa de substâncias que interagem. A maioria dos químicos no início das pesquisas apoiou as ideias de Proust, que as formulou da seguinte forma: a composição de um composto complexo é sempre constante e independe de como foi obtido. No entanto, um estudo mais aprofundado de soluções líquidas e sólidas (ligas) confirmou as idéias de K. Berthollet. A lei da constância de composição era inaplicável a essas substâncias. Além disso, não funciona para compostos com redes de cristais iônicos. A composição dessas substâncias depende dos métodos pelos quais elas são extraídas.

Cada substância química, independentemente do método de sua produção, possui uma composição qualitativa e quantitativa constante. Essa formulação caracteriza a lei da constância da composição da matéria, proposta por J. Proust em 1808. Como prova, cita os seguintes exemplos figurativos: a malaquita da Sibéria tem a mesma composição do mineral extraído na Espanha; há apenas uma substância de cinábrio no mundo, e não importa de qual depósito ela é obtida. Assim, Proust enfatizou a constância da composição da matéria, independentemente do local e método de sua extração.

Não há regras sem exceções

Segue-se da lei da constância de composição que, quando um composto complexo é formado, os elementos químicos se combinam entre si em certas proporções de peso. Logo surgiram informações na ciência química sobre a existência de substâncias com composição variável, que dependiam do método de preparação. O cientista russo M. Kurnakov sugeriu chamar esses compostos de berthollides, por exemplo, óxido de titânio, nitreto de zircônio.

Essas substâncias têm uma quantidade diferente de outro elemento para 1 parte em peso de um elemento. Assim, no composto binário de bismuto com gálio, uma parte em peso de gálio representa de 1,24 a 1,82 partes de bismuto. Mais tarde, os químicos descobriram que, além da combinação de metais entre si, existem substâncias que não obedecem à lei da constância de composição, como os óxidos. Bertollides também são característicos de sulfetos, carbonetos, nitretos e hidretos.

Papel dos isótopos

Dispondo da lei da constância da matéria, a química, como ciência exata, foi capaz de relacionar o peso característico de um composto com o conteúdo isotópico dos elementos que o formam. Lembre-se de que átomos do mesmo elemento químico com o mesmo próton, mas diferentes números de núcleons são considerados isótopos. Dada a presença de isótopos, fica claro que a composição em peso de um composto pode ser variável, desde que os elementos incluídos nessa substância sejam constantes. Se um elemento aumenta o conteúdo de qualquer isótopo, a composição em peso da substância também muda. Por exemplo, a água comum contém 11% de hidrogênio e a água pesada, formada por seu isótopo (deutério), contém 20%.

Características dos Berthollids

Como descobrimos anteriormente, as leis de conservação em química confirmam as principais disposições da teoria atômico-molecular e são absolutamente verdadeiras para substâncias de composição constante - daltonides. E os berthollides têm limites nos quais é possível alterar as partes de peso dos elementos. Por exemplo, no óxido de titânio tetravalente, uma parte em peso do metal representa de 0,65 a 0,67 partes de oxigênio. Substâncias de composição variável não são compostas de átomos em suas redes cristalinas. Portanto, as fórmulas químicas dos compostos refletem apenas os limites de sua composição. Eles são diferentes para diferentes substâncias. A temperatura também pode afetar os intervalos de mudança na composição do peso dos elementos. Se dois elementos químicos formam várias substâncias entre si - berthollides, a lei das razões múltiplas também não se aplica a eles.

De todos os exemplos acima, concluímos: teoricamente, existem dois grupos de substâncias em química: com uma composição constante e variável. A presença desses compostos na natureza é uma excelente confirmação da teoria atômica e molecular. Mas a própria lei da constância da composição não é mais dominante na ciência química. Mas ele ilustra claramente a história de seu desenvolvimento.

Uma das leis básicas da química, descoberta em 1799 por J. L. Proust; de acordo com esta lei, um determinado composto quimicamente puro, independentemente do método de sua preparação, consiste no mesmo produto químico. elementos que têm composição e propriedades constantes, ... ... Grande Enciclopédia Politécnica

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LEI DA COMPOSIÇÃO CONSTANTE: todo composto químico, independentemente do método de sua preparação, consiste nos mesmos elementos, e as proporções de suas massas são constantes. Estritamente aplicável a compostos gasosos e líquidos. A composição do cristalino ... ... Grande Dicionário Enciclopédico

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Em cada química específica. Comm., independentemente do método de sua preparação, a proporção das massas dos elementos constituintes são constantes. Formulado no início. século 19 J. Proust: Um composto é um produto privilegiado ao qual a natureza deu uma composição permanente. ... ... Enciclopédia Química

Uma das leis básicas da química: todo composto químico específico, independentemente do método de sua preparação, consiste nos mesmos elementos, e as proporções de suas massas são constantes e os números relativos de seus átomos são expressos ... .. . Grande Enciclopédia Soviética

Uma das principais leis da química, que consiste no fato de que cada química. conexão, independentemente de como é obtida, consiste no mesmo produto químico. elementos conectados entre si nas mesmas proporções (em massa). P.s. h. Foi instalado… … Grande dicionário politécnico enciclopédico

Cada composto químico, independentemente do método de sua preparação, consiste nos mesmos elementos e as proporções de suas massas são constantes. Estritamente aplicável a compostos gasosos e líquidos. A composição de compostos cristalinos pode ser ... ... dicionário enciclopédico

Cada química. o composto, independentemente do método de sua preparação, consiste nos mesmos elementos e as proporções de suas massas são constantes. Estritamente aplicável a compostos gasosos e líquidos. A composição do cristal conexão pode ser irrelevante (ver ... ... Ciência natural. dicionário enciclopédico

Já no início do século XIX. acumulou muitos dados sobre a composição de substâncias individuais e suas alterações. O desenvolvimento de técnicas de medidas quantitativas e métodos de análise química tornaram possível determinar as proporções dos elementos nos compostos. O químico francês J. Proust (1754-1826), após cuidadosas experiências com várias substâncias, estabeleceu lei da constância da composiçãoé uma das leis fundamentais da química.

De acordo com a lei da constância de composição, qualquer substância pura, independentemente de como é obtida e encontrada na natureza, tem uma composição qualitativa e quantitativa constante.

Isso significa que todos os compostos contêm elementos em proporções de peso estritamente definidas, independentemente do método de preparação. Assim, por exemplo, o dióxido de enxofre obtido pela queima do enxofre ou pela ação de ácidos sobre os sulfitos ou por qualquer outro método, sempre contém parte do oxigênio.

A lei da constância da composição das substâncias foi estabelecida como resultado de uma disputa de sete anos entre Proust e seu oponente, o químico francês C. Berthollet (1748-1822), que argumentou que a composição dos compostos depende do método de sua preparação.

Berthollet, como resultado da análise de soluções, que ele considerava compostos químicos, chegou a uma conclusão geral sobre a existência de compostos químicos de composição variável. Descobriu-se que dois elementos podem formar uma série contínua de compostos com propriedades e composições variadas.

Proust argumentou que a composição de uma substância pura é sempre a mesma, qualquer substância química tem sempre as mesmas propriedades, o mesmo ponto de fusão, ponto de ebulição, gravidade específica. Proust declarou que a natureza, mesmo por meio dos seres humanos, nunca produz compostos a não ser por peso e medida. Os mesmos compostos têm sempre a mesma composição. Sua aparência externa pode ser diferente, mas suas propriedades nunca. Não há diferença entre o óxido de ferro do hemisfério sul e do norte, o cloreto de prata do Peru é exatamente idêntico ao cloreto de prata da Sibéria; em todo o mundo existe apenas um cloreto de sódio, um salitre, etc. Tendo feito durante os anos 1799-1887. massa de análises, Proust provou a validade de suas conclusões.

O desenvolvimento posterior da química mostrou que a lei da constância de composição caracteriza compostos com estrutura molecular, enquanto a composição de compostos com estrutura não molecular (atômica, iônica e rede metálica) não é constante e depende das condições de preparação.

No início do século XX. O químico russo Kurnakov, estudando ligas metálicas, descobriu compostos de composição variável. Mais tarde verificou-se que compostos de composição variável também são encontrados entre óxidos, compostos de metais com enxofre, nitrogênio, carbono, hidrogênio e também entre outras substâncias inorgânicas de estrutura cristalina. Substâncias de composição variável foram nomeadas berthollids, em contraste com compostos de composição constante - daltonídeos. Para muitos compostos de composição variável, foram estabelecidos limites dentro dos quais sua composição pode variar. Então, no dióxido de titânio TiO 2 por unidade de massa de titânio pode representar 0,65 antes da 0,67 unidades de massa de oxigênio, que corresponde à fórmula Тi O 1,9 – 2,0 (tab.4.1).

Tabela 4.1

DALTONIDIS (substâncias de composição constante) exemplos de conexão				BERTHOLLIDS (substâncias de composição variável) exemplos de conexão
H 2 O		CCl 4	CO 2	TiO 1,9 – 2,0	VO 0,9 –1,3

Assim, a lei da constância da composição, em contraste com a lei da conservação da massa da matéria, não é tão universal. No entanto, para a época, a lei da constância da composição era de fundamental importância. Ele levou à ideia da existência de moléculas e confirmou a indivisibilidade dos átomos. De fato, por que no dióxido de enxofre a proporção em peso de enxofre e oxigênio é sempre 1:1 , mas não 1,1:0,9 ou 0,95:1.05 ? Este resultado é fácil de explicar se assumirmos que os átomos de enxofre se combinam com um certo número de átomos de oxigênio e formam partículas de dióxido de enxofre (essas partículas foram posteriormente chamadas de moléculas).

Lei da Constância
composição da matéria

Fórmulas químicas

Cada substância é da mais simples
ao mais complexo - tem três diferentes,
mas partes relacionadas:
propriedade, composição, estrutura...

B.M. Kedrov

Metas.
Didático- considere os conceitos de "elemento químico", "substância complexa", bem como a composição de substâncias complexas, sua constância, o que significa a fórmula química de uma substância, a nomeação de coeficientes e índices.
Psicológico- despertar o interesse pelo assunto, desenvolver a capacidade de raciocinar logicamente, expressar com competência seus pensamentos.
Educacional- desenvolver a capacidade de trabalhar coletivamente, avaliar as respostas de seus companheiros.

Equipamento. Treliça de cristal de sulfeto de ferro(II), modelos de moléculas de água, cartões individuais para verificação de trabalhos de casa, placas de anagramas para aquecimento químico, escala para determinar o estado emocional de um aluno.

DURANTE AS AULAS

Estágio de orientação-motivacional

Há um aquecimento mental no início e no final da aula. Seu objetivo é determinar o estado emocional dos alunos. Cada aluno tem um tablet com seis faces colado na capa interna do caderno - uma escala para determinar o estado emocional (Fig. 1). Cada aluno coloca um carrapato sob o rosto, cuja expressão reflete seu humor.

PROFESSORA. Seria ótimo se até o final da lição todos pudessem mover a marca de seleção pelo menos uma célula para a esquerda. Para fazer isso, você precisa pensar nas perguntas: uma pessoa pode se apaixonar por um assunto acadêmico desinteressante? O que eu preciso fazer?

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Aquecimento químico.
ALUNA.Vasya e Petya adoram compor e resolver palavras de anagrama (geralmente fantásticas), nas quais a ordem das letras é reorganizada. Tente resolver alguns dos anagramas químicos.
Reorganizando as letras em cada palavra, você precisa obter o nome do elemento químico.
Leodroga- sem este elemento não haverá fogo no fogão,
slikodor- sem este elemento você não viverá nem dez minutos,
zinco- este elemento tem uma gravidade específica muito grande,
mnicray- procure este elemento entre as pedras,
orrebes brilho, não ouro.
PROFESSORA.Se você conseguir lidar facilmente com essa tarefa, diga a si mesmo: "Sou inteligente".
Verificando a lição de casa sobre o tema "Sinais Químicos". Repita os sinais dos elementos químicos e os significados de suas massas atômicas relativas. Preste atenção à diferença na massa de um átomo (em unidades de massa atômica) e a massa atômica relativa (quantidade adimensional) em sua característica comum - o mesmo valor numérico. Em seguida, execute o trabalho independente frontal em cartões individuais por 5 a 10 minutos.
Cartão 1. Nomeie os elementos de acordo com seus sinais químicos: N, S, Ag, Al, O, I.
Cartão 2. Escreva os sinais químicos dos elementos: ferro, hidrogênio, sódio, bromo, zinco, cloro.

Fase operacional e executiva

PROFESSORA. Hoje vamos nos familiarizar com uma das leis básicas da química - esta é a lei da constância da composição da matéria. Eu quero que você veja por trás da redação estrita da lei um homem vivo, trabalhador e curioso da França - Joseph Louis Proust. Ele estudou muitas substâncias durante sete anos para comprovar uma afirmação que, na formulação moderna, cabe em três linhas. Isso foi muito bem dito em seus poemas por seu conterrâneo, o poeta francês pouco conhecido Armand Sully-Prudhomme, ganhador do Prêmio Nobel, contemporâneo de D. I. Mendeleev.
ALUNO
“O olhar de um químico é curioso, a ordem lhe é cara,
Entre suas réplicas, copos e instrumentos,
Tão misterioso para olhos curiosos,
Ele procura compreender os caprichos das forças secretas.
Ele já instalou muitos deles,
Observando seu jogo, participante de sua luta,
E logo ele ordena, o governante dessas disputas,
Reconheça e honre a lei que ele descobriu.
Eu invejo você, cientista perspicaz,
Cujos olhos aguçados vêem o mundo nu,
Como no dia da criação, a origem de todos os outros dias.
Conduza-me ao reino misterioso!
Eu acredito: só nele se encontrará a cura
De todas as incontáveis ​​tristezas e tristezas.

PROFESSORA. Para obter sulfeto de ferro(II), misturamos ferro e enxofre na proporção de 7:4. Se você misturá-los em uma proporção diferente, por exemplo 10:4, ocorrerá uma reação química, mas 3 g de ferro não entrarão na reação. Por que existe esse padrão? Sabe-se que no sulfeto de ferro(II), existe um átomo de enxofre para cada átomo de ferro.(demonstração da rede cristalina, Fig. 2). Portanto, para a reação é necessário tomar substâncias em tais proporções de massa que a proporção de átomos de ferro e enxofre (1:1) seja preservada. Uma vez que os valores numéricos das massas atômicas Fé, S e suas massas atômicas relativas A r(Fe) A r(S) correspondência, podemos escrever: A r(Fe): A r(S) = 56:32 = 7:4.
A razão 7:4 permanece constante, em qualquer unidade de massa que se expresse a massa das substâncias
(g, kg, t, amu). A maioria dos produtos químicos tem uma composição constante.
A lei da constância da composição das substâncias foi descoberto pelo cientista francês Proust em 1808. Eis como esta lei soou em sua apresentação: “De um polo da Terra ao outro, os compostos têm a mesma composição e as mesmas propriedades. Não há diferença entre o óxido de ferro do Hemisfério Sul e do Hemisfério Norte. A malaquita da Sibéria tem a mesma composição da malaquita da Espanha. Há apenas um vermelhão em todo o mundo.”
A redação moderna da lei: cada substância quimicamente pura com uma estrutura molecular, independentemente da localização e do método de preparação, tem a mesma composição qualitativa e quantitativa constante.

Os alunos escrevem a definição em seu caderno. Então eles realizam trabalho independente. O texto das tarefas é escrito antecipadamente no quadro. Dois alunos resolvem problemas no verso do quadro, os demais resolvem em cadernos. Após a conclusão do trabalho, os alunos trocam os cadernos, ocorre uma verificação mútua. O professor pode verificar seletivamente alguns cadernos.
Opção 1. Para obter sulfeto de ferro(II), foram retirados 3,5 g de ferro e 4 g de enxofre. Que substância permanecerá sem uso e qual é sua massa?
opção 2. Para obter sulfeto de ferro(II), foram retirados 15 g de ferro e 8 g de enxofre. Que substância é ingerida em excesso e qual é a massa desse excesso?

PROFESSORA. E agora ouça um discurso sobre a famosa disputa entre os cientistas franceses J. L. Proust e C. L. Berthollet, que durou cerca de 10 anos nas páginas das revistas francesas no início do século XIX.
ALUNA. Sim, a disputa entre dois químicos franceses durou de 1799 a 1809, e depois foi continuada por químicos da Inglaterra, Suécia, Itália, Rússia e outros países. Essa disputa pode, com razão, ser chamada de primeira discussão científica dessa magnitude, tanto em termos do tempo de ocorrência quanto da importância estratégica dos problemas discutidos. Essa discussão determinou o desenvolvimento da química nos séculos vindouros.
Em 1799, o Professor do Real Laboratório de Madrid, um francês de origem, Joseph Louis Proust, publicou o artigo "Investigações do Cobre". O artigo aborda detalhadamente as análises de compostos de cobre e chegou a uma conclusão bem fundamentada de que um composto quimicamente individual sempre, independentemente do método de sua formação, tem uma composição constante. Proust chegou à mesma conclusão mais tarde, em 1800-1806, enquanto estudava os compostos químicos de chumbo, cobalto e outros metais.
Em 1800-1803 O químico inglês John Dalton fundamentou essa lei teoricamente, estabelecendo a estrutura atômica das moléculas e a presença de certas massas atômicas de elementos. Puramente teoricamente, Dalton chegou à descoberta de outra lei básica da química - a lei das razões múltiplas, que está em unidade com a lei da constância da composição.
Ao mesmo tempo, um professor da Escola Normal de Paris, Claude Louis Berthollet, já um famoso químico, publicou uma série de artigos nos quais defendia a conclusão de que a composição de compostos químicos depende do método de sua preparação e muitas vezes é não constante, mas variável. Berthollet se manifestou contra as leis de Proust e Dalton, argumentando isso com cada vez mais novos experimentos na obtenção de ligas, óxidos metálicos sólidos. Ele também utilizou os dados do próprio Proust, ressaltando que os sulfetos e óxidos naturais de metais contêm excesso de enxofre e oxigênio em relação aos obtidos em laboratório.
O desenvolvimento da química mostrou que ambos os lados estavam certos. O ponto de vista de Proust e Dalton para a química em 1800 era claro, concreto e quase óbvio. Proust e Dalton lançaram as bases da teoria atômica
teoria molecular da composição e estrutura de compostos químicos. Foi a principal linha de desenvolvimento da química. O ponto de vista de Berthollet era praticamente inaceitável para a química da época, pois refletia a química dos processos, cujo estudo começou principalmente apenas
desde a década de 1880 E só o futuro mostrou que Berthollet estava certo!
Por sugestão do acadêmico N.S. Kurnakov, substâncias de composição constante foram nomeadas daltonides (em homenagem ao químico e físico inglês Dalton) e substâncias de composição variável - berthollides (em memória do químico francês Berthollet). (Você pode ler mais sobre isso nos jornais.)
PROFESSORA. Vamos resumir a mensagem. Em primeiro lugar, são conhecidas substâncias de estrutura não molecular com composição variável. Em segundo lugar, a lei da constância da composição de substâncias é válida para substâncias de estrutura molecular. Em terceiro lugar, há uma categoria de substâncias de estrutura molecular para as quais a lei da constância da composição está incorreta. Estes são polímeros, vamos nos familiarizar com eles nas aulas de química mais tarde.
O que se entende por composição quantitativa e qualitativa das substâncias? Com base na lei de Proust, é possível escrever as fórmulas químicas das substâncias usando sinais químicos.
Considere, como exemplo, a composição de uma molécula de água. Consiste em átomos de hidrogênio e oxigênio (composição qualitativa) e, em massa, a água contém hidrogênio - 11,19% e oxigênio - 88,81% (composição quantitativa). Existem várias maneiras de expressar a composição da água.
1ª via. A composição da molécula de água inclui dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio (usamos palavras).
2ª via. A mesma ideia pode ser expressa por uma imagem (usamos símbolos):
3ª via. Fórmula da água - H2O (usamos sinais e índices químicos).
Índice indica o número de átomos de um dado elemento em uma molécula.
Assim, a composição de daltonides é expressa por fórmulas simples com índices estequiométricos inteiros, por exemplo H2O, Hcl, CH4. A composição dos berthollides não é constante; eles têm índices estequiométricos fracionários. Assim, o óxido de titânio(II) TiO na verdade consiste em TiO 0,7 a TiO 1,3.
Responda-me à pergunta: o que a proporção mostra? ( Os alunos respondem: o número de moléculas de uma determinada substância.)
Considere um exemplo: 3H 2 O. Quantas moléculas de água esse registro representa? Quantos átomos de hidrogênio existem em uma molécula de água, em três moléculas de água? Quantos átomos de oxigênio estão em uma molécula de água, em três moléculas de água?(Demonstração de modelos de moléculas de água.) Lemos a fórmula: "três-cinzas-dois-o."
Demonstração de uma figura 15 ampliada na p. 24 livro "Química-8" representando o registro: 3CuCl 2, 5Al 2 O 3, 3FeCl 2.
PROFESSORA. Como ler as fórmulas dessas substâncias? Quantas moléculas de uma dada substância a fórmula química apresenta? Quantos átomos de cada elemento existem em uma molécula dessa substância? Quantos átomos de cada elemento existem em três (cinco) moléculas de uma dada substância?
Fórmula química- este é um registro condicional da composição de uma substância por meio de sinais e índices químicos.
Os alunos escrevem a definição em um caderno.

Estágio reflexivo-avaliativo

Conversa com os alunos em perguntas.
1. Por quem e quando foi descoberta a lei da constância da composição das substâncias?
2. Defina esta lei.
3. Qual foi a essência da disputa entre os químicos Proust, Dalton e Berthollet?
4. O que a fórmula química de uma substância exibe?
5. O que mostram os coeficientes e índices na fórmula química?
6. Existe diferença na composição das substâncias com as fórmulas: CO e CO 2, H 2 O e H 2 O 2?
7. Usando sinais químicos, índices e coeficientes, anote a notação
duas moléculas de água
três moléculas de óxido nítrico (se for sabido que em uma molécula de óxido nítrico existem dois átomos de oxigênio por átomo de nitrogênio),
três moléculas de sulfeto de hidrogênio (em sua molécula, há um átomo de enxofre para dois átomos de hidrogênio),
quatro moléculas de óxido de fósforo (em cada molécula desse óxido há cinco átomos de oxigênio por dois átomos de fósforo).
Os alunos fazem anotações em cadernos, um aluno escreve no verso do quadro. Checar: trocar cadernos com um colega, checar a resposta no quadro, analisar erros.
Trabalho de casa. Livro didático "Química-8", § 9, p. 22-23; § 10, pág. 24-25. Dois alunos recebem a tarefa de preparar pequenas reportagens sobre a biografia de Proust.
Resumo da lição. Anuncie as notas da aula para os alunos que responderam, agradeça a todos pelo trabalho na aula. Faça uma avaliação do estado emocional em uma escala (ver Fig. 1). O professor mais uma vez lembra as questões que precisam ser consideradas para um trabalho eficaz em sala de aula.

LITERATURA

1. Soloveichik S.L. A hora do aprendizado. Moscou: Pedagogia, 1986.
2. Leeson I.A. Elementos químicos e leis químicas. Pasta de trabalho. M.: Editora do ginásio "Mundo Aberto", 1995.
3. Kuznetsov V.I., Rakhimbekova X. Discussões no desenvolvimento da ciência e uma forma interativa de educação. Química na escola, 1991, nº 6.
4. Kuznetsov V.I. A evolução das ideias sobre as leis básicas da química. Moscou: Nauka, 1967.
5. Rudzitis G.E., Feldman F.G. Química-8. M.: Educação, 1991.

Esta lição é dedicada ao estudo da lei da constância da composição da matéria. Com os materiais da lição, você aprenderá quem descobriu essa lei.

I. Descoberta da lei da constância da composição da matéria

As leis básicas da química incluem a lei da constância da composição:

Qualquer substância pura, independentemente do método de sua preparação, sempre possui uma composição qualitativa e quantitativa constante.

A teoria atômico-molecular torna possível explicar a lei da constância da composição. Como os átomos têm uma massa constante, a composição da massa da matéria como um todo é constante.

A lei da constância da composição foi formulada pela primeira vez O químico francês J. Proust em 1808

Ele escreveu: "De um polo da Terra ao outro, os compostos têm a mesma composição e as mesmas propriedades. Não há diferença entre o óxido de ferro do Hemisfério Sul e do Hemisfério Norte. A malaquita da Sibéria tem a mesma composição da malaquita da Espanha. Há apenas um cinábrio em todo o mundo."

Nesta formulação da lei, como na anterior, a constância da composição do composto é enfatizada, independentemente do método de preparação e localização.

Para obter sulfeto de ferro (II) FeS, misturamos ferro e enxofre na proporção de 7:4.

Se você misturá-los em uma proporção diferente, por exemplo 10:4, ocorrerá uma reação química, mas 3 g de ferro não entrarão na reação. Por que existe esse padrão? Sabe-se que no sulfeto de ferro (II), há um átomo de enxofre para cada átomo de ferro.. Portanto, para a reação é necessário tomar substâncias em tais proporções de massa que a proporção de átomos de ferro e enxofre (1:1) seja preservada. Uma vez que os valores numéricos das massas atômicas Fé, S e suas massas atômicas relativas A r(Fe) A r(S) coincidem, podemos escrever: A r(fe): A r(S) = 56:32 = 7:4.
A razão 7:4 permanece constante, em quaisquer unidades de massa que a massa das substâncias seja expressa (g, kg, t, a.m.u.). A maioria dos produtos químicos tem uma composição constante.

O desenvolvimento da química mostrou que, junto com compostos de composição constante, existem compostos de composição variável.

Existem substâncias com composição variável, que receberam o nome de Berthollet - berthollides.

Berthollides- compostos de composição variável que não obedecem às leis das razões constantes e múltiplas. Bertollides são compostos binários não estequiométricos de composição variável, que depende do método de preparação. Numerosos casos de formação de bertollidos foram descobertos em sistemas metálicos, bem como entre óxidos, sulfetos, carbonetos, hidretos, etc. Por exemplo, o óxido de vanádio(II) pode ter uma composição de V0.9 a V1.3, dependendo sobre as condições de preparação.

Por sugestão de N. S. Kurnakov nomeado pela primeira vez daltonídeos(em memória do químico e físico inglês Dalton), o segundo - berthollids(em memória do químico francês Berthollet, que previu tais compostos). A composição de daltonídeos é expressa por fórmulas simples com índices estequiométricos inteiros, por exemplo H 2 O, HCl, CCl 4 , CO 2 . A composição dos berthollides varia e não corresponde a razões estequiométricas.

Em conexão com a presença de compostos de composição variável, a formulação moderna da lei da constância da composição deve ser esclarecida.

Composição de compostos de estrutura molecular, i.e. consistindo de moléculas - é constante, independentemente do método de preparação. A composição de compostos com estrutura não molecular (com rede atômica, iônica e metálica) não é constante e depende das condições de preparação.

II. Solução de problemas

Com base na lei da constância da composição, vários cálculos podem ser feitos.

Tarefa nº 1
Em que razões de massa os elementos químicos são combinados em ácido sulfúrico, cuja fórmula química é H 2 SO 4?

Solução:

Ar(H)=1, Ar(S)=32, Ar(O)=16.
Vamos definir as razões de massa desses elementos na fórmula H 2 SO 4
m(H): m(S): m(O) = 2Ar(H): Ar(S): 4Ar(O) = 2: 32: 64 = 1: 16: 32

Assim, para obter 49 g de ácido sulfúrico (1 + 16 + 32 = 49), você precisa tomar 1 g - H, 16 g - S e 32 g - O.

Tarefa nº 2
O hidrogênio combina-se com o enxofre em proporções de massa de 1: 16. Usando os dados sobre as massas atômicas relativas desses elementos, deduza a fórmula química do sulfeto de hidrogênio.

Solução:
Usando PSCE, encontramos as massas atômicas relativas dos elementos químicos:
Ar(H)=1, Ar(S)=32.
Vamos denotar o número de átomos de hidrogênio na fórmula - x, e enxofre - y: H x S y
m(H): m(S) = xAr(H): yAr(S)= x1: y32 = (2*1): (1*32) = 2:32 = 1:16
Portanto, a fórmula do sulfeto de hidrogênio H 2 S

Tarefa nº 3
Deduza a fórmula para o sulfato de cobre se as proporções em massa de cobre, enxofre e oxigênio forem 2:1:2, respectivamente?

Solução:
Usando PSCE, encontramos as massas atômicas relativas dos elementos químicos:
Ar(Cu)=64, Ar(S)=32, Ar(O)=16.
Vamos denotar o número de átomos de cobre na fórmula - x, enxofre - y e oxigênio - z: Cu x S y O z
m(Cu): m(S): m(O) = xAr(Cu): yAr(S): zAr(O) = x64: y32: z16 = (1*64): (1*32): (4 *16) = 64:32:64 = 2:1:2

III. Tarefas de controle

Nº 1. Usando informações sobre as massas atômicas relativas dos elementos químicos, calcule as razões de massa dos elementos no ácido carbônico, cuja fórmula química é H 2 CO 3.

Nº 2. Determine a massa de oxigênio que reage sem resíduo com 3 g de hidrogênio, se hidrogênio e oxigênio neste caso forem combinados, respectivamente, na proporção de 1:8?

Número 3. Carbono e oxigênio no dióxido de carbono combinam em uma proporção de massa de 3:8.
Deduza a fórmula química do dióxido de carbono

Nº 4. Determine a massa de hidrogênio reagindo sem resíduo com 48 g de oxigênio, se hidrogênio e oxigênio neste caso forem combinados na proporção de 1:8.