Основні поняття і закони хімії
Питання про сталість складу речовин стало предметом се¬мирічної полеміки між Ж. Прустом і К. Бертолле. Унаслідок ретельної експериментальної перевірки погляди Ж. Пруста на той час взяли гору. Висловлене ним положення у 1808 р. було визнане як закон сталості складу.
Насправді ж справедливі погляди обох учених. Це довів російський хімік академік М. С. Курнаков, який на початку XX ст. сформулював уявлення про речовини сталого складу — Дальтоніди і змінного складу — бертоліди.
Отже, закон сталості складу не є справедливим для всіх речовин. Свого часу він відіграв важливу роль, сприяв укріп¬ленню атомно-молекулярного вчення в хімії, оскільки дав змо¬гу розглядати хімічну сполуку як речовину, що складається з певних молекул і тому має сталий склад. У той час (до початку ХХ ст.) вважали, що всі речовини складаються з молекул.
Нині висловлене Ж. Прустом положення законом не вважа¬ють. Зараз відомо, що багато речовин мають немолекулярну будову, їхній склад змінюється у певних межах залежно від умов добування. Крім того, навіть деякі речовини молекуляр¬ної будови, наприклад полімери, не мають сталого складу.
Закон об'ємних відношень. Відомо, що маса речовин під час хімічних реакцій зберігається незмінною. На відміну від маси об'єм реагентів може суттєво змінюватись. Це відбу¬вається тоді, коли в реакції беруть участь газоподібні речовини або утворюються газоподібні продукти реакції.
Вимірюючи об'єми газів, що вступають у реакцію та утво¬рюються внаслідок неї, французький учений Ж. Гей-Люссак у 1808 р. сформулював закон об'ємних відношень, відомий як «хімічний» закон Гей-Люссака:
Об'єми газів, що вступають у реакцію, відно¬сяться один до одного і до об'ємів добутих га¬зоподібних продуктів як невеликі цілі числа.
При цьому вважається, що всі об'єми газів зведено до одна¬кових температури і тиску. Наприклад, під час синтезу хлоро¬водню з водню і хлору
Н2(г) + Сl2(г) = 2НСl(г)
співвідношення об'ємів газів таке:
V(Н2) : V(С12): V(НС1) =1:1:2,
тобто 1 л водню сполучається з 1 л хлору, утворюючи 2 л хлороводню. Отже, у рівняннях хімічних реакцій коефіцієнти перед 11 формулами газоподібних речовин відповідають їхнім об'ємам.
Закон Авогадро. Виявлену Ж. Гей-Люссаком закономір¬ність пояснює закон, відкритий у 1811 р. італійським ученим Амедео Авогадро.
В однакових об'ємах різних газів за одна¬кових умов (температури та тиску) міститься однакова кількість молекул.
Із закону Авогадро випливають два важливі наслідки.
Перший наслідок:
Один моль будь-якого газу за однакових умов займає однаковий об'єм.
За нормальних умов (н. у.) (тиск в 1 атм (101325 Па) і температура 273,15 К або 0 °С) об'єм 1 моль будь-якого газу дорівнює 22,4 л. Стала Ут - 22,4 л/моль називається молярним об'ємом газу за нормальних умов.
За будь-яких умов