Вещества переменного состава: что это означает в химии, примеры

В мире существует множество веществ, отличающихся между собой по составу. До XIX века считалось, что у всех веществ состав постоянен. Это мнение легло в основу закона постоянства состава вещества. Впоследствии доказали, что большинство одних и тех же веществ имеют различный состав.  

Закон постоянства состава вещества

Закон был открыт Жозефом Прустом в период 1799–1806 гг. Данный закон формулируется следующим образом:

«Каждое химически чистое вещество независимо от места нахождения и способа получения имеет один и тот же постоянный состав».

Согласно этому закону, чтобы синтезировать сульфид железа (II) FeS, необходимо смешать железные опилки и порошок серы в соотношении 7:4 соответственно. Атомная масса железа равна 56, а серы – 32. Таким образом, образуется соотношение 56:32. Наименьшее общее кратное равно 8. При сокращении образуется соотношение 7:4. Если смешать железо и серу в соотношении 10:4, то 3 г железа не прореагирует.

Достоверность закона постоянства состава вещества

Вещества по строению можно классифицировать на две группы – молекулярные и немолекулярные. Закон характерен для веществ молекулярного строения, которые составляют только 5 % от всех существующих на планете неорганических веществ. Вещества постоянного состава имеют молекулярное строение.

На веществе немолекулярного строения закон практически не действует. Например, современная наука доказала, что для вещества переменного состава сульфид железа (II) свойственна не формула FeS, а Fe_1-xS, где х принимает значения 0-0,05. Но эти отклонения настолько малы, что при составлении формул эти небольшие значения не пишутся. Вещества переменного состава имеют немолекулярное строение.

Задачи на основе закона постоянства состава вещества

Задача №1. Определите массу хлора, который реагирует без остатка с 70 г калия, если калий и хлор реагируют в соотношении 39:35.

Решение. 39 г калия реагирует с 35 г хлора

70 г калия реагирует с х г хлора

39 г : 35 г = 70 г : х г

х = (35 * 70) : 39 = 63 г

Ответ: m (Cl₂) = 63 г

Задача №2. В каких отношениях соединяются атомы в гидроксиде натрия?

Решение. А_r (Na) = 23

А_r (O) =16

А_r (H) =1

Таким образом, натрий Na, кислород О и водород Н соединяются в соотношении 23:16:1 соответственно.