le loi de proportions définies, avec la loi des proportions multiples, constitue la base de la étude de la stoechiométrie en chimie. La loi des proportions définies est également connue sous le nom de loi de Proust ou loi de composition constante.
Définition de la loi des proportions définies
La loi des proportions définies énonce des échantillons d'un composé contiendra toujours la même proportion de éléments par Masse. Le rapport massique des éléments est fixe, peu importe d'où viennent les éléments, comment le composé est préparé ou tout autre facteur. Essentiellement, la loi est basée sur le fait qu'un atome d'un élément particulier est le même que tout autre atome de cet élément. Ainsi, un atome d'oxygène est le même, qu'il provienne de la silice ou de l'oxygène de l'air.
La loi de composition constante est une loi équivalente qui stipule que chaque échantillon d'un composé a la même composition d'éléments en masse.
Exemple de proportions de loi de définition
La loi des proportions définies stipule que l'eau contiendra toujours 1/9 d'hydrogène et 8/9 d'oxygène en masse.
Le sodium et le chlore dans le sel de table se combinent selon la règle dans NaCl. Le poids atomique du sodium est d'environ 23 et celui de le chlore est d'environ 35, donc d'après la loi, on peut conclure que la dissociation de 58 grammes de NaCl produirait environ 23 g de sodium et 35 g de sodium. chlore.
Histoire de la loi des proportions définies
Bien que la loi des proportions définies puisse sembler évidente à un chimiste moderne, la manière dont les éléments se combinent n'était pas évidente au début de la chimie jusqu'à la fin du XVIIIe siècle. Le chimiste français Joseph Proust (1754-1826) est crédité de la découverte, mais le chimiste et théologien anglais Joseph Priestly (1783-1804) et le chimiste français Antoine Lavoisier (1771-1794) fut le premier à publier la loi en tant que proposition scientifique en 1794, sur la base de l'étude de la combustion. Ils ont noté que les métaux se combinent toujours avec deux proportions d'oxygène. Comme nous le savons aujourd'hui, l'oxygène de l'air est un gaz composé de deux atomes, O2.
La loi a été vivement contestée lorsqu'elle a été proposée. Chimiste français Claude Louis Berthollet (1748-1822) était un opposant, arguant que les éléments pouvaient se combiner dans n'importe quelle proportion pour former des composés. Ce n'est que lorsque la théorie atomique du chimiste anglais John Dalton (1766-1844) expliqua la nature des atomes que la loi des proportions définies fut acceptée.
Exceptions à la loi des proportions définies
Bien que la loi des proportions définies soit utile en chimie, il existe des exceptions à la règle. Certains composés sont de nature non stoechiométrique, ce qui signifie que leur composition élémentaire varie d'un échantillon à l'autre. Par exemple, la wustite est un type d'oxyde de fer avec une composition élémentaire variant entre 0,83 et 0,95 le fer atomes pour chacun atome d'oxygène (23% à 25% d'oxygène en masse). La formule idéale pour l'oxyde de fer est FeO, mais la structure cristalline est telle qu'il existe des variations. La formule de la wustite est écrite Fe0.95O.
De plus, la composition isotopique d'un échantillon d'élément varie en fonction de sa source. Cela signifie que la masse d'un composé stœchiométrique pur sera légèrement différente selon son origine.
La composition des éléments varie également en masse, bien qu'ils ne soient pas considérés comme de véritables composés chimiques au sens chimique le plus strict.