Основные химические законы

Исходя из идеи о несотворимости атомов и опираясь на собственные наблюдения, в 1748 году М.В. Ломоносов впервые формулирует закон сох­ранения материи и движения:

“... все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому... Сей всеобщий закон простирается и в самые правила движе­ния: ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оные у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает”.

Спустя 8 лет этот закон он подтвердил экспериментально. Прокали­вая металлы в запаянных сосудах, М.В.Ломоносов нашел, что во всех слу­чаях масса сосуда с содержимым до реакции равна его массе после ре­акции. Применительно к химическим процессам закон Ломоносова форму­лируется теперь как закон сохранения массы веществ: “Масса всех ве­ществ, вступивших в реакцию, равна массе продуктов реакции".

В 1774 году французский химик Лавуазье повторил опыты Ломоносова и получил те же результаты. Работы этих ученых способствовали быст­рому росту химических наук. Закон сохранения массы веществ является одним из основных законов природы. Он доказывает, что ничего не ис­чезает бесследно и не возникает из ничего, что материя всегда суще­ствовала и будет существовать, подвергаясь изменения, переходя из одной формы в другую. В СООТВЕТСТВИИ С ДОСТИЖЕНИЯМИ ФИЗИКИ XX ВЕКА, ЗА­КОН СОХРАНЕНИЙ МАССЫ ВЕЩЕСТВ ДОЛЖЕН БЫТЬ ЗАМЕНЕН БОЛЕЕ ОБЩИМ ЗАКОНОМ СОХРАНЕНИЯ МАТЕРИИ. ТОЛЬКО МАТЕРИЯ ВО ВСЕХ ПРОЦЕССАХ СОХРАНЯЕТСЯ ПОСТОЯННОЙ, А МАССА, КАК ОДНА ИЗ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИИ, МОЖЕТ ПЕРЕХОДИТЬ В ДРУГУЮ ЕЕ ХАРАКТЕРИСТИКУ – ЭНЕРГИЮ, ЧТО ВЫРАЖАЕТСЯ УРАВНЕНИЕМ ЭНШТЕЙНА: Е = мс², где Е - энергия;

м - масса;

с - скорость света.

Уравнение Е = мс² нельзя трактовать так, что масса переходит в энергию или, наоборот, энергия в массу. Масса и энергия - свойства материи: масса - мера инертности, энергия - мера движения материи, и они не превращаются .друг в .друга. Приведенное уравнение показывает, что изменение массы данной системы обязательно сопровождается изме­нением энергии. Таким образом, масса и энергия - основные, неотъемлемые свойства движущейся материи - обнаруживают неразрывную связь.

Это значит, что существует глубокая взаимосвязь и между основными, фундаментальными законами всего современного естествознания - законов сохранения массы и законом сохранения и превращения энергии.

В конце ХVШ века французский химик Пруст на основании тщательных количественных исследований открыл закон постоянства состава:

"КАЖДОЕ ХИМИЧЕСКОЕ СОЕДИНЕНИЕ, НЕЗАВИСИМО ОТ СПОСОБА ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ ИМЕЕТ ОДИН И ТОТ ЖЕ ПОСТОЯННЫЙ СОСТАВ".

Например: СаСО₃ СаО + СО₂­

С + О₂ СО₂

Nа₂СО₃ + 2НС1 2NаС1 + СО₂­ + Н₂О

На основании этих уравнений можно сделать следующий вывод:

ЕСЛИ СОСТАВ ВЕЩЕСТВА НЕ ЗАВИСИТ ОТ СПОСОБА ЕГО ПОЛУЧЕНИИ, ТО, СЛЕДОВАТЕЛЬНО, ЭЛЕМЕНТЫ, ОБРАЗУЮЩИЕ ЭТО ВЕЩЕСТВО, СПОСОБНЫ СОЕДИНЯТЬСЯ МЕЖДУ СОБОЙ ТОЛЬКО В СТРОГО ОПРЕДЕЛЕННЫХ ВЕСОВЫХ КОЛИЧЕСТВАХ. ПОЭТОМУ И ОБРАЗУЮТ­СЯ ВЕЩЕСТВА ОПРЕДЕЛЕННОГО, А НЕ ПРОИЗВОЛЬНОГО СОСТАВА. Вторая Формулировка закона Пруста: "ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ СОЕДИНЯЮТСЯ МЕЖДУ СОБОЙ В СТРОГО ОПРЕДЕЛЕННЫХ ВЕСОВЫХ КОЛИЧЕСТВАХ".

Закон постоянства состава дает возможность провести границу между химическим соединением и смесью, которая состоит из произвольных ко­личеств, и не обладает постоянством состава: Например: Те и S.