Chimia aparține categoriei științelor exacte și, alături de matematică și fizică, stabilește legile existenței și dezvoltării materiei, formată din atomi și molecule. Toate procesele care au loc atât în ​​organismele vii, cât și printre obiectele de natură neînsuflețită se bazează pe fenomenele de transformare a masei și energiei. substanță, căruia îi va fi dedicat acest articol și stă la baza fluxului proceselor din lumea anorganică și organică.

Doctrina atomo-moleculară

Pentru a înțelege esența legilor care guvernează realitatea materială, trebuie să aveți o idee despre ce constă. Potrivit marelui om de știință rus M. V. Lomonosov, „Fizicienii și, în special, chimiștii, trebuie să rămână în întuneric, fără să cunoască particulele interne ale structurii”. El a fost cel care în 1741, mai întâi teoretic și apoi confirmat prin experimente, a descoperit legile chimiei, care servesc drept bază pentru studiul materiei vii și neînsuflețite, și anume: toate substanțele constau din atomi capabili să formeze molecule. Toate aceste particule sunt în continuă mișcare.

Descoperiri și greșeli ale lui J. Dalton

După 50 de ani, savantul englez J. Dalton a început să dezvolte ideile lui Lomonosov. Omul de știință a efectuat cele mai importante calcule pentru a determina masele atomice ale elementelor chimice. Aceasta a servit drept principală dovadă a unor astfel de presupuneri: masa unei molecule și a unei substanțe poate fi calculată cunoscând greutatea atomică a particulelor care alcătuiesc compoziția sa. Atât Lomonosov, cât și Dalton credeau că, indiferent de metoda de preparare, molecula compusului va avea întotdeauna o compoziție cantitativă și calitativă neschimbată. Inițial, în această formă a fost formulată legea constanței compoziției materiei. Recunoscând contribuția enormă a lui Dalton la dezvoltarea științei, nu se poate rămâne tăcut cu privire la greșelile nefericite: negarea structurii moleculare a unor substanțe simple precum oxigenul, azotul, hidrogenul. Omul de știință credea că numai moleculele complexe au molecule.Având în vedere autoritatea enormă a lui Dalton în comunitatea științifică, iluziile sale au afectat negativ dezvoltarea chimiei.

Cum sunt cântăriți atomii și moleculele

Descoperirea unui astfel de postulat chimic precum legea constanței compoziției unei substanțe a devenit posibilă datorită conceptului de conservare a masei substanțelor care au intrat într-o reacție și s-au format după aceasta. Pe lângă Dalton, măsurarea maselor atomice a fost efectuată de I. Berzelius, care a alcătuit un tabel cu greutățile atomice ale elementelor chimice și a propus desemnarea lor modernă sub formă de litere latine. În prezent, masa atomilor și moleculelor este determinată folosind rezultatele obținute în aceste studii, confirmă legile chimiei existente. Anterior, oamenii de știință foloseau un astfel de instrument ca spectrometru de masă, dar tehnica complicată de cântărire a fost un dezavantaj serios în spectrometrie.

De ce este importantă legea conservării masei?

Postulatul chimic menționat anterior formulat de M. V. Lomonosov demonstrează faptul că în timpul reacției, atomii care alcătuiesc reactanții și produșii nu dispar nicăieri și nu apar din nimic. Numărul lor rămâne neschimbat înainte și după Deoarece masa atomilor este constantă, acest fapt duce în mod logic la legea conservării masei și energiei. Mai mult, omul de știință a declarat acest model ca un principiu universal al naturii, confirmând interconversia energiei și constanța compoziției materiei.

Ideile lui J. Proust ca confirmare a teoriei atomo-moleculare

Să ne întoarcem la descoperirea unui astfel de postulat precum legea constanței compoziției. Chimia de la sfârșitul secolului al XVIII-lea - începutul secolului al XIX-lea este o știință în care s-au luptat dispute științifice între doi oameni de știință francezi, J. Proust și C. Berthollet. Primul a susținut că compoziția substanțelor formate ca urmare a unei reacții chimice depinde în principal de natura reactivilor. Berthollet a fost sigur că compoziția compușilor - produse de reacție este afectată și de cantitatea relativă de substanțe care interacționează. Majoritatea chimiștilor la începutul cercetărilor au susținut ideile lui Proust, care le-a formulat astfel: compoziția unui compus complex este întotdeauna constantă și nu depinde de modul în care a fost obținut. Cu toate acestea, studiile suplimentare ale soluțiilor lichide și solide (aliajelor) au confirmat ideile lui K. Berthollet. Legea constanței compoziției era inaplicabilă acestor substanțe. Mai mult, nu funcționează pentru compușii cu rețele cristaline ionice. Compoziția acestor substanțe depinde de metodele prin care sunt extrase.

Fiecare substanță chimică, indiferent de metoda de producere a acesteia, are o compoziție calitativă și cantitativă constantă. Această formulare caracterizează legea constanței compoziției materiei, propusă de J. Proust în 1808. Ca dovadă, el citează următoarele exemple figurative: malachitul din Siberia are aceeași compoziție ca și mineralul exploatat în Spania; există o singură substanță de cinabru în lume și nu contează din ce depozit se obține. Astfel, Proust a subliniat constanța compoziției materiei, indiferent de locul și metoda de extracție a acesteia.

Nu există reguli fără excepții

Din legea constanței compoziției rezultă că atunci când se formează un compus complex, elementele chimice se combină între ele în anumite rapoarte de greutate. Curând, în știința chimică au apărut informații despre existența unor substanțe cu compoziție variabilă, care depindeau de metoda de preparare. Omul de știință rus M. Kurnakov a sugerat numirea acestor compuși berhollide, de exemplu, oxid de titan, nitrură de zirconiu.

Aceste substanțe au o cantitate diferită dintr-un alt element pentru 1 parte din greutate a unui element. Deci, în compusul binar de bismut cu galiu, o parte în greutate de galiu reprezintă de la 1,24 la 1,82 părți de bismut. Mai târziu, chimiștii au descoperit că, pe lângă combinarea metalelor între ele, există substanțe care nu respectă legea constanței compoziției, precum oxizii. Bertollidele sunt, de asemenea, caracteristice pentru sulfuri, carburi, nitruri și hidruri.

Rolul izotopilor

Având la dispoziție legea constanței materiei, chimia, ca știință exactă, a fost capabilă să lege greutatea caracteristică a unui compus de conținutul izotopic al elementelor care îl formează. Amintiți-vă că atomii aceluiași element chimic cu același proton, dar numere diferite de nucleoni sunt considerați izotopi. Având în vedere prezența izotopilor, este clar că compoziția în greutate a unui compus poate fi variabilă, cu condiția ca elementele incluse în această substanță să fie constante. Dacă un element crește conținutul oricărui izotop, atunci se modifică și compoziția în greutate a substanței. De exemplu, apa obișnuită conține 11% hidrogen, iar apa grea, formată din izotopul său (deuteriu), conține 20%.

Caracteristicile Bertholidelor

După cum am aflat mai devreme, legile conservării în chimie confirmă principalele prevederi ale teoriei atomo-moleculare și sunt absolut adevărate pentru substanțele cu compoziție constantă - daltonide. Și berthollidele au limite în care este posibil să se schimbe părțile de greutate ale elementelor. De exemplu, în oxidul de titan tetravalent, o parte în greutate a metalului reprezintă de la 0,65 la 0,67 părți de oxigen. Substanțele cu compoziție variabilă nu sunt compuse din atomi în rețelele lor cristaline. Prin urmare, formulele chimice ale compușilor reflectă doar limitele compoziției lor. Ele sunt diferite pentru diferite substanțe. Temperatura poate afecta, de asemenea, intervalele de modificare a compoziției în greutate a elementelor. Dacă două elemente chimice formează mai multe substanțe între ele - berthollide, atunci legea raporturilor multiple este, de asemenea, inaplicabilă acestora.

Din toate exemplele de mai sus, concluzionăm: teoretic, există două grupe de substanțe în chimie: cu o compoziție constantă și variabilă. Prezența acestor compuși în natură este o confirmare excelentă a teoriei atomice și moleculare. Dar însăși legea constanței compoziției nu mai este dominantă în știința chimică. Dar el ilustrează clar istoria dezvoltării sale.

Una dintre legile de bază ale chimiei, descoperită în 1799 de J. L. Proust; conform acestei legi, un anumit compus chimic pur, indiferent de metoda de preparare a acestuia, este format din aceeași substanță chimică. elemente care au compoziție și proprietăți constante, ...... Marea Enciclopedie Politehnică

legea constanței compoziției- pastoviųjų santykių dėsnis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. legea proporțiilor constante; legea de compunere determinată vok. Gesetz der konstanten Gewichtsverhältnisse, n; Gesetz der konstanten Proportionen, n; Gesetz der konstanten… … Fizikos terminų žodynas

legea constanței compoziției- legea actiunilor... Dicționar de sinonime chimice I

LEGEA COMPOZIȚIEI CONSTANTE: fiecare compus chimic, indiferent de metoda de preparare a acestuia, este format din aceleași elemente, iar raporturile maselor acestora sunt constante. Se aplică strict la compușii gazoși și lichizi. Compoziția cristalinului ...... Dicţionar enciclopedic mare

LEGEA COMPOZIȚIEI CONSTANTE: fiecare compus chimic, indiferent de metoda de preparare a acestuia, este format din aceleași elemente, iar raporturile maselor acestora sunt constante. Se aplică strict la compușii gazoși și lichizi. Compoziția cristalinului ...... Dicţionar enciclopedic

În fiecare chimică specifică. Comm., indiferent de metoda de preparare a acestuia, raportul maselor elementelor constitutive este constant. Formulat la început. secolul al 19-lea J. Proust: Un compus este un produs privilegiat căruia natura i-a dat o compoziție permanentă. ... ... Enciclopedia chimică

Una dintre legile de bază ale chimiei: fiecare compus chimic specific, indiferent de metoda de preparare a acestuia, este format din aceleași elemente, iar rapoartele maselor lor sunt constante, iar numerele relative ale atomilor lor sunt exprimate ... .. . Marea Enciclopedie Sovietică

Unul din principalele legile chimiei, care constă în faptul că fiecare chimic. conexiunea, indiferent de modul în care se obține, constă din aceeași substanță chimică. elemente legate între ele în aceleași rapoarte (în masă). P. s. h. A fost instalat…… Marele dicționar politehnic enciclopedic

Fiecare compus chimic, indiferent de metoda de preparare a acestuia, este format din aceleași elemente, iar raporturile maselor lor sunt constante. Se aplică strict la compușii gazoși și lichizi. Compoziția compușilor cristalini poate fi ...... Dicţionar enciclopedic

Fiecare chimic. compusul, indiferent de metoda de preparare a acestuia, este format din aceleași elemente, iar rapoartele maselor acestora sunt constante. Se aplică strict la compușii gazoși și lichizi. Compoziția cristalinului conn. poate fi irelevant (vezi ...... Științele naturii. Dicţionar enciclopedic

Deja la începutul secolului al XIX-lea. a acumulat o mulțime de date despre compoziția substanțelor individuale și modificările acestora. Dezvoltarea tehnicilor de măsurători cantitative și a metodelor de analiză chimică a făcut posibilă determinarea raporturilor elementelor din compuși. Chimistul francez J. Proust (1754–1826), după experimente atente cu o serie de substanțe, a stabilit legea constanței compoziției este una dintre legile fundamentale ale chimiei.

Conform legii constanței compoziției, orice substanță pură, indiferent de modul în care este obținută și găsită în natură, are o compoziție calitativă și cantitativă constantă.

Aceasta înseamnă că toți compușii conțin elemente în proporții de greutate strict definite, indiferent de metoda de producție.Astfel, de exemplu, dioxidul de sulf obținut prin arderea sulfului, sau prin acțiunea acizilor asupra sulfiților, sau în orice alt mod, conține întotdeauna unul. parte din oxigen.

Legea constanței compoziției substanțelor a fost stabilită ca urmare a unei dispute de șapte ani între Proust și oponentul său, chimistul francez C. Berthollet (1748–1822), care a susținut că compoziția compușilor depinde de metodă. a pregătirii lor.

Berthollet, în urma analizei soluțiilor, pe care le considera compuși chimici, a făcut o concluzie generală despre existența compușilor chimici cu compoziție variabilă. S-a dovedit că două elemente pot forma o serie continuă de compuși cu proprietăți și compoziție diferite.

Proust a susținut că compoziția unei substanțe pure este întotdeauna aceeași, orice substanță chimică are întotdeauna aceleași proprietăți, același punct de topire, punct de fierbere, greutate specifică. Proust a declarat că natura, chiar și prin mijlocirea oamenilor, nu produce niciodată compuși decât prin greutate și măsură. Aceiași compuși au întotdeauna aceeași compoziție. Aspectul lor extern poate fi diferit, dar proprietățile lor niciodată. Nu există nicio diferență între oxidul de fier din emisfera sudică și cea nordică, clorura de argint din Peru este exact identică cu clorura de argint din Siberia; peste tot în lume există o singură clorură de sodiu, un salpetru etc. Făcându-se în perioada anilor 1799-1887. masă de analize, Proust a dovedit validitatea concluziilor sale.

Dezvoltarea ulterioară a chimiei a arătat că legea constanței compoziției caracterizează compușii cu structură moleculară, în timp ce compoziția compușilor cu structură nemoleculară (rețea atomică, ionică și metalică) nu este constantă și depinde de condițiile de preparare.

La începutul secolului XX. Chimistul rus Kurnakov, studiind aliajele metalice, a descoperit compuși cu compoziție variabilă. Ulterior s-a constatat că printre oxizi se găsesc și compuși cu compoziție variabilă, compuși ai metalelor cu sulf, azot, carbon, hidrogen, precum și printre alte substanțe anorganice cu structură cristalină. Au fost denumite substanțele cu compoziție variabilă berthollids, spre deosebire de compușii de compoziție constantă - daltonide. Pentru mulți compuși cu compoziție variabilă s-au stabilit limite în care compoziția lor poate varia. Deci, în dioxid de titan TiO 2 pe unitate de masă de titan poate explica 0,65 inainte de 0,67 unități de masă de oxigen, care corespunde formulei Тi O 1,9 – 2,0 (fila.4.1).

Tabelul 4.1

DALTONIDIS (substanțe cu compoziție constantă) exemple de conexiune				BERTHOLLIDS (substanțe cu compoziție variabilă) exemple de conexiune
H 2 O		CCl 4	CO 2	TiO 1,9 – 2,0	VO 0,9 –1,3

Astfel, legea constanței compoziției, în contrast cu legea conservării masei materiei, nu este atât de universală. Cu toate acestea, pentru vremea sa, legea constanței compoziției era de o importanță fundamentală. El a condus la ideea existenței moleculelor și a confirmat indivizibilitatea atomilor. Într-adevăr, de ce în dioxidul de sulf raportul în greutate dintre sulf și oxigen este întotdeauna 1:1 , dar nu 1,1:0,9 sau 0,95:1.05 ? Acest rezultat este ușor de explicat dacă presupunem că atomii de sulf se combină cu un anumit număr de atomi de oxigen și formează particule de dioxid de sulf (aceste particule au fost numite mai târziu molecule).

Legea Constanței
compozitia materiei

Formule chimice

Fiecare substanță este din cea mai simplă
la cel mai complex - are trei diferite,
dar părți afiliate:
proprietate, compozitie, structura...

B.M.Kedrov

Goluri.
Didactic- luați în considerare conceptele de „element chimic”, „substanță complexă”, precum și compoziția substanțelor complexe, constanța acesteia, ceea ce înseamnă formula chimică a unei substanțe, numirea coeficienților și indicilor.
Psihologic- trezește interesul pentru subiect, dezvoltă capacitatea de a raționa logic, îți exprimi cu competență gândurile.
Educational- dezvolta capacitatea de a lucra colectiv, de a evalua raspunsurile camarazilor lor.

Echipamente. Rețea cristalină de sulfură de fier(II), modele de molecule de apă, fișe individuale pentru verificarea temelor, plăci de anagramă pentru încălzire chimică, o scală pentru determinarea stării emoționale a unui elev.

ÎN CURILE CURĂRILOR

Etapa orientare-motivaţională

Există o încălzire mentală la începutul și la sfârșitul lecției. Scopul său este de a determina starea emoțională a elevilor. Fiecare elev are o placă cu șase fețe lipite pe coperta interioară a caietului - o scală pentru determinarea stării emoționale (Fig. 1). Fiecare elev pune o căpușă sub față, a cărei expresie reflectă starea sa de spirit.

PROFESOR. Ar fi grozav dacă până la sfârșitul lecției toată lumea ar putea muta bifa cel puțin o celulă la stânga. Pentru a face acest lucru, trebuie să vă gândiți la întrebările: poate o persoană să se îndrăgostească de o materie academică neinteresantă? Ce trebuie sa fac?

Articolul a fost publicat cu sprijinul traducătorului online mobil „m-translate.ru”. Traducere online convenabilă și rapidă dintr-o duzină de limbi, mii de direcții de traducere. Nu necesită instalare, traducere de cuvinte, propoziții și texte, gratuit. Pentru a începe să utilizați serviciul de traducere online, accesați site-ul web: http://www.m-translate.ru/.

Încălzire chimică.
STUDENT.Vasya și Petya iubesc să compună și să rezolve cuvinte de anagramă (de obicei fantastice), în care ordinea literelor este rearanjată. Încercați să rezolvați unele dintre anagramele chimice.
Rearanjand literele din fiecare cuvânt, trebuie să obțineți numele elementului chimic.
Leodrug- fără acest element nu va exista foc în sobă,
slikodor- fără acest element nu vei trăi nici măcar zece minute,
zinves- acest element are o greutate specifică foarte mare,
mnicray- caută acest element printre pietre,
orrebes sclipici, nu aur.
PROFESOR.Dacă poți face față cu ușurință acestei sarcini, spune-ți: „Sunt inteligent”.
Verificarea temelor pe tema „Semne chimice”. Repetați semnele elementelor chimice și semnificațiile maselor lor atomice relative. Acordați atenție diferenței dintre masa unui atom (în unități de masă atomică) și masa atomică relativă (cantitate adimensională) pe caracteristica lor comună - aceeași valoare numerică. Apoi efectuați o muncă independentă frontală pe carduri individuale timp de 5-10 minute.
Cardul 1. Numiți elementele după semnele lor chimice: N, S, Ag, Al, O, I.
Cardul 2. Scrieți semnele chimice ale elementelor: fier, hidrogen, sodiu, brom, zinc, clor.

Etapa operațională și executivă

PROFESOR. Astăzi ne vom familiariza cu una dintre legile de bază ale chimiei - aceasta este legea constanței compoziției materiei. Vreau să vedeți în spatele formulării stricte a legii un om viu, muncitor și curios din Franța - Joseph Louis Proust. El a studiat multe substanțe timp de șapte ani pentru a dovedi o afirmație care, în formularea modernă, se încadrează în trei rânduri. Acest lucru a fost foarte frumos spus în poeziile sale de conaționalul său, puțin cunoscutul poet francez Armand Sully-Prudhomme, laureat al Premiului Nobel, contemporan cu D. I. Mendeleev.
ELEV
„Aspectul unui chimist este curios, ordinea îi este dragă,
Printre replicile, paharele și instrumentele lor,
Atât de misterioși până la ochi curioși,
El caută să înțeleagă capriciile forțelor secrete.
El a instalat deja multe dintre ele,
Privind jocul lor, participant la cearta lor,
Și în curând poruncește, conducătorul acestor dispute,
Recunoașteți și onorați legea pe care a descoperit-o.
Te invidiez, om de știință cu discernământ,
ai cărui ochi ageri văd lumea goală,
Ca și în ziua creației, originea tuturor celorlalte zile.
Condu-mă în tărâmul misterios!
Eu cred: numai în ea se va găsi un leac
Din toate nenumăratele necazuri și necazuri.

PROFESOR. Pentru a obține sulfură de fier (II), am amestecat fier și sulf într-un raport de 7:4. Dacă le amestecați într-o proporție diferită, de exemplu 10:4, atunci va avea loc o reacție chimică, dar 3 g de fier nu vor intra în reacție. De ce există un astfel de model? Se știe că în sulfura de fier (II) există un atom de sulf pentru fiecare atom de fier.(demonstrarea rețelei cristaline, Fig. 2). Prin urmare, pentru reacție este necesar să se ia substanțe în astfel de rapoarte de masă încât să se păstreze raportul dintre atomi de fier și sulf (1:1). Deoarece valorile numerice ale maselor atomice Fe, S şi masele lor atomice relative A r(Fe) A r(S) potrivire, putem scrie: A r(Fe): A r(S) = 56:32 = 7:4.
Raportul 7:4 rămâne constant, în orice unități de masă se exprimă masa substanțelor
(g, kg, t, amu). Majoritatea substanțelor chimice au o compoziție constantă.
Legea constanței compoziției substanțelor a fost descoperit de omul de știință francez Proust în 1808. Iată cum suna această lege în prezentarea sa: „De la un pol la altul al Pământului, compușii au aceeași compoziție și aceleași proprietăți. Nu există nicio diferență între oxidul de fier din emisfera sudică și emisfera nordică. Malachitul din Siberia are aceeași compoziție cu malachitul din Spania. Există un singur vermilion în întreaga lume.”
Formularea modernă a legii: fiecare substanță chimic pură cu structură moleculară, indiferent de locație și metoda de preparare, are aceeași compoziție calitativă și cantitativă constantă.

Elevii scriu definiția în caiet. Apoi ei performează muncă independentă. Textul sarcinilor este scris în prealabil pe tablă. Doi elevi rezolvă probleme pe spatele tablei, restul rezolvă în caiete. După finalizarea lucrării, elevii fac schimb de caiete, are loc o verificare reciprocă. Profesorul poate verifica selectiv unele caiete.
Opțiunea 1. Pentru a obține sulfură de fier(II), s-au luat 3,5 g de fier și 4 g de sulf. Ce substanță va rămâne nefolosită și care este masa ei?
Opțiunea 2. Pentru a obține sulfură de fier(II), s-au luat 15 g de fier și 8 g de sulf. Ce substanță se ia în exces și care este masa acestui exces?

PROFESOR. Și acum ascultați un discurs despre celebra dispută dintre oamenii de știință francezi J. L. Proust și C. L. Berthollet, care a durat aproximativ 10 ani pe paginile revistelor franceze la începutul secolului al XIX-lea.
STUDENT. Da, disputa dintre doi chimiști francezi a durat din 1799 până în 1809, iar apoi a fost continuată de chimiști din Anglia, Suedia, Italia, Rusia și alte țări. Această dispută poate fi numită pe bună dreptate prima discuție științifică de această amploare atât în ​​ceea ce privește momentul apariției, cât și importanța strategică a problemelor discutate. Această discuție a determinat dezvoltarea chimiei pentru secolele următoare.
În 1799, profesor la Laboratorul Regal din Madrid, francez de origine, Joseph Louis Proust, a publicat articolul „Investigations of Copper”. Articolul acoperă în detaliu analizele compușilor de cupru și a făcut o concluzie bine întemeiată că un compus individual din punct de vedere chimic are întotdeauna o compoziție constantă, indiferent de metoda de formare. Proust a ajuns la aceeași concluzie mai târziu, în 1800-1806, în timp ce studia compușii chimici ai plumbului, cobaltului și altor metale.
În 1800–1803 Chimistul englez John Dalton a fundamentat teoretic această lege prin stabilirea structurii atomice a moleculelor și a prezenței anumitor mase atomice de elemente. Pur teoretic, Dalton a ajuns la descoperirea unei alte legi de bază a chimiei - legea raporturilor multiple, care este în unitate cu legea constanței compoziției.
În același timp, Claude Louis Berthollet, profesor la Școala Normală din Paris, deja un chimist celebru, a publicat o serie de lucrări în care susținea că compoziția compușilor chimici depinde de metoda de preparare a acestora și de multe ori nu este constantă. , dar variabil. Berthollet a vorbit împotriva legilor lui Proust și Dalton, argumentând acest lucru cu tot mai multe experimente noi în obținerea de aliaje, oxizi metalici solizi. El a folosit și datele lui Proust însuși, subliniind că sulfurile și oxizii naturali ai metalelor conțin un exces de sulf și oxigen față de cele obținute în laborator.
Dezvoltarea chimiei a arătat că ambele părți au dreptate. Punctul de vedere al lui Proust și Dalton pentru chimie în anii 1800 a fost clar, concret și aproape evident. Proust și Dalton au pus bazele atomului
teoria moleculară a compoziției și structurii compușilor chimici. A fost linia principală de dezvoltare a chimiei. Punctul de vedere al lui Berthollet era practic inacceptabil pentru chimia din acea vreme, deoarece reflecta chimia proceselor, al căror studiu a început în principal doar
din anii 1880 Și doar viitorul arăta că Berthollet avea dreptate!
La sugestia academicianului N.S. Kurnakov, substanțele cu compoziție constantă au fost numite daltonide (în onoarea chimistului și fizicianul englez Dalton) și substanțele cu compoziție variabilă - berthollide (în memoria chimistului francez Berthollet). (Puteți citi mai multe despre asta în ziare.)
PROFESOR. Să rezumam mesajul. În primul rând, sunt cunoscute substanțele cu structură nemoleculară cu o compoziție variabilă. În al doilea rând, legea constanței compoziției substanțelor este valabilă pentru substanțele cu structură moleculară. În al treilea rând, există o categorie de substanțe cu structură moleculară pentru care legea constanței compoziției este incorectă. Aceștia sunt polimeri, ne vom familiariza cu ei în lecțiile de chimie mai târziu.
Ce se înțelege prin compoziția cantitativă și calitativă a substanțelor? Pe baza legii lui Proust, este posibil să se noteze formulele chimice ale substanțelor folosind semne chimice.
Luați în considerare, ca exemplu, compoziția unei molecule de apă. Este format din atomi de hidrogen și oxigen (compoziție calitativă), iar în masă apa conține hidrogen - 11,19%, iar oxigenul - 88,81% (compoziție cantitativă). Există mai multe moduri de a exprima compoziția apei.
1-a cale. Compoziția moleculei de apă include doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen (folosim cuvinte).
a 2-a cale. Aceeași idee poate fi exprimată printr-o imagine (folosim simboluri):
a 3-a cale. formula cu apa - H2O (folosim semne și indici chimici).
Index indică numărul de atomi ai unui element dat dintr-o moleculă.
Deci, compoziția daltonidelor este exprimată prin formule simple cu indici stoechiometrici întregi, de exemplu H20, HCI, CH4. Compoziția berthollidelor nu este constantă; ele au indici stoichiometrici fracționari. Deci, oxid de titan (II). TiO constă de fapt din TiO 0,7 până la TiO 1,3.
Răspunde-mi la întrebare: ce arată raportul? ( Elevii răspund: numărul de molecule ale unei substanțe date.)
Luați în considerare un exemplu: 3H2O. Câte molecule de apă reprezintă această înregistrare? Câți atomi de hidrogen sunt într-o moleculă de apă, în trei molecule de apă? Câți atomi de oxigen sunt într-o moleculă de apă, în trei molecule de apă?(Demonstrarea modelelor de molecule de apă.) Citim formula: „trei-cenuşă-două-o”.
Demonstrarea unei figuri mărite 15 la p. 24 manual „Chimie-8” reprezentând înregistrarea: 3CuCl 2, 5Al 2 O 3, 3FeCl 2.
PROFESOR. Cum se citesc formulele acestor substanțe? Câte molecule dintr-o anumită substanță prezintă formula chimică? Câți atomi din fiecare element sunt într-o moleculă a acestei substanțe? Câți atomi din fiecare element sunt în trei (cinci) molecule ale unei substanțe date?
Formula chimica- aceasta este o înregistrare condiționată a compoziției unei substanțe prin intermediul semnelor și indicilor chimici.
Elevii scriu definiția într-un caiet.

Etapa reflecto-evaluative

Conversație cu studenții pe întrebări.
1. De către cine și când a fost descoperită legea constanței compoziției substanțelor?
2. Definiți această lege.
3. Care a fost esența disputei dintre chimiștii Proust, Dalton și Berthollet?
4. Ce afișează formula chimică a unei substanțe?
5. Ce arată coeficientul și indicii din formula chimică?
6. Există o diferență în compoziția substanțelor având formulele: CO și CO 2, H 2 O și H 2 O 2?
7. Folosind semne chimice, indici și coeficienți, notați notația
două molecule de apă
trei molecule de oxid nitric (dacă se știe că într-o moleculă de oxid nitric există doi atomi de oxigen per atom de azot),
trei molecule de hidrogen sulfurat (în molecula sa, există un atom de sulf pentru doi atomi de hidrogen),
patru molecule de oxid de fosfor (în fiecare moleculă a acestui oxid, există cinci atomi de oxigen la doi atomi de fosfor).
Elevii fac notițe în caiete, un elev scrie pe spatele tablei. Verificare: schimb de caiete cu un coleg, verificarea răspunsului pe tablă, analiza erorilor.
Temă pentru acasă. Manual „Chimie-8”, § 9, p. 22–23; § 10, p. 24–25. Doi studenți au sarcina de a pregăti scurte reportaje despre biografia lui Proust.
Rezumatul lecției. Anunțați notele la lecție elevilor care au răspuns, mulțumiți tuturor pentru munca depusă la lecție. Efectuați o evaluare a stării emoționale pe o scară (vezi Fig. 1). Profesorul reamintește încă o dată întrebările care trebuie luate în considerare pentru munca eficientă în clasă.

LITERATURĂ

1. Soloveichik S.L. Ora uceniciei. Moscova: Pedagogie, 1986.
2. Leenson I.A. Elemente chimice și legi chimice. Caiet de lucru. M .: Editura gimnaziului „Lumea deschisă”, 1995.
3. Kuznetsov V.I., Rakhimbekova X. Discuții în dezvoltarea științei și a unei forme interactive de educație. Chimie la școală, 1991, nr. 6.
4. Kuznetsov V.I. Evoluția ideilor despre legile de bază ale chimiei. Moscova: Nauka, 1967.
5. Rudzitis G.E., Feldman F.G. Chimie-8. M.: Educație, 1991.

Această lecție este dedicată studiului legii constanței compoziției materiei. Din materialele de lecție veți afla cine a descoperit această lege.

I. Descoperirea legii constanţei a compoziţiei materiei

Legile de bază ale chimiei includ legea constanței compoziției:

Orice substanță pură, indiferent de metoda de preparare, are întotdeauna o compoziție calitativă și cantitativă constantă.

Teoria atomo-moleculară face posibilă explicarea legii constanței compoziției. Deoarece atomii au o masă constantă, compoziția de masă a materiei în ansamblu este constantă.

Prima a fost formulată legea constanței compoziției chimistul francez J. Proustîn 1808

El a scris: "De la un pol la altul al Pământului, compușii au aceeași compoziție și aceleași proprietăți. Nu există nicio diferență între oxidul de fier din emisfera sudică și emisfera nordică. Malachitul din Siberia are aceeași compoziție cu malachitul din Spania. Acolo. este doar un cinabru din întreaga lume”.

În această formulare a legii, ca și în cea de mai sus, se subliniază constanța compoziției compusului, indiferent de modalitatea de preparare și de localizare.

Pentru a obține sulfură de fier (II) FeS, amestecăm fier și sulf într-un raport de 7:4.

Dacă le amestecați într-o proporție diferită, de exemplu 10:4, atunci va avea loc o reacție chimică, dar 3 g de fier nu vor intra în reacție. De ce există un astfel de model? Se știe că în sulfura de fier (II) există un atom de sulf pentru fiecare atom de fier.. Prin urmare, pentru reacție este necesar să se ia substanțe în astfel de rapoarte de masă încât să se păstreze raportul dintre atomi de fier și sulf (1:1). Deoarece valorile numerice ale maselor atomice Fe, S şi masele lor atomice relative A r(Fe) A r(S) coincid, putem scrie: A r(fe): A r(S) = 56:32 = 7:4.
Raportul 7:4 rămâne constant, în orice unități de masă se exprimă masa substanțelor (g, kg, t, a.m.u.). Majoritatea substanțelor chimice au o compoziție constantă.

Dezvoltarea chimiei a arătat că, alături de compuși cu compoziție constantă, există compuși cu compoziție variabilă.

Există substanțe cu o compoziție variabilă, ele au fost numite după Berthollet - berthollides.

Berthollides- compuși de compoziție variabilă care nu respectă legile rapoartelor constante și multiple. Bertollidele sunt compuși binari nestoichiometrici cu compoziție variabilă, care depinde de metoda de preparare. Au fost descoperite numeroase cazuri de formare a berholidelor în sistemele metalice, precum și printre oxizi, sulfuri, carburi, hidruri etc. De exemplu, oxidul de vanadiu(II) poate avea o compoziție de la V0.9 la V1.3, în funcție de asupra conditiilor de pregatire.

La propunerea lui N.S. Kurnakov numit prima dată daltonide(în memoria chimistului și fizicianului englez Dalton), al doilea - berthollids(în memoria chimistului francez Berthollet, care a prevăzut astfel de compuși). Compoziția daltonidelor este exprimată prin formule simple cu indici stoechiometrici întregi, de exemplu H2O, HCI, CCl4, CO2. Compoziția berthollidelor variază și nu corespunde rapoartelor stoichiometrice.

În legătură cu prezența compușilor cu compoziție variabilă, trebuie clarificată formularea modernă a legii constanței compoziției.

Compoziția compușilor cu structură moleculară, de ex. format din molecule – este constant indiferent de metoda de preparare. Compoziția compușilor cu structură nemoleculară (cu rețea atomică, ionică și metalică) nu este constantă și depinde de condițiile de preparare.

II. Rezolvarea problemelor

Pe baza legii constanței compoziției se pot face diverse calcule.

Sarcina 1
În ce raporturi de masă sunt combinate elementele chimice în acid sulfuric, a cărui formulă chimică este H 2 SO 4?

Decizie:

Ar(H)=1, Ar(S)=32, Ar(O)=16.
Să definim rapoartele de masă ale acestor elemente în formula H 2 SO 4
m(H) : m(S) : m(O) = 2Ar(H) : Ar(S) : 4Ar(O) = 2: 32: 64 = 1: 16: 32

Astfel, pentru a obține 49 g de acid sulfuric (1 + 16 + 32 = 49), trebuie să luați 1 g - H, 16 g - S și 32 g - O.

Sarcina #2
Hidrogenul se combină cu sulful în raporturi de masă de 1: 16. Folosind datele despre masele atomice relative ale acestor elemente, deduceți formula chimică pentru hidrogen sulfurat.

Decizie:
Folosind PSCE, găsim masele atomice relative ale elementelor chimice:
Ar(H)=1, Ar(S)=32.
Să notăm numărul de atomi de hidrogen în formula - x și sulf - y: H x S y
m(H) : m(S) = xAr(H) : yAr(S)= x1: y32 = (2*1) : (1*32) = 2:32 = 1:16
Prin urmare, formula hidrogenului sulfurat H 2 S

Sarcina #3
Deduceți formula pentru sulfatul de cupru dacă raporturile de masă ale cuprului, sulfului și oxigenului din acesta sunt 2:1:2, respectiv?

Decizie:
Folosind PSCE, găsim masele atomice relative ale elementelor chimice:
Ar(Cu)=64, Ar(S)=32, Ar(O)=16.
Să notăm numărul de atomi de cupru în formula - x, sulf - y și oxigen - 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. Sarcini de control

Numarul 1. Folosind informații despre masele atomice relative ale elementelor chimice, calculați raporturile de masă ale elementelor din acidul carbonic, a cărui formulă chimică este H 2 CO 3.

nr 2. Să se determine masa de oxigen care reacționează fără reziduuri cu 3 g de hidrogen, dacă hidrogenul și oxigenul în acest caz sunt combinate, respectiv, în raport de 1: 8?

Numarul 3. Carbonul și oxigenul din dioxid de carbon se combină într-un raport de masă de 3:8.
Deduceți formula chimică a dioxidului de carbon

nr. 4. Se determină masa de hidrogen care reacţionează fără reziduuri cu 48 g de oxigen, dacă hidrogenul şi oxigenul în acest caz sunt combinate într-un raport de 1:8.