Постоянство и переменность состава

В заключение еще раз отметим, что сформулированный Прустом закон постоянства состава Пропорции, в которых два элемента соединяются при образовании определенного химического вида, не способны к непрерывным изменениям — действителен лишь для молекул, состоящих из небольшого числа атомов и настолько мало взаимодействующих между собой, что этим можно пренебречь. Любое кристаллическое вещество, не имеющее молекулярного строения, в большей или меньшей степени должно иметь переменный состав. Причина этого лежит в энергетических закономерностях—проявлении энтропийного фактора (см. с. 124). Полное структурное упорядочение может реализоваться лишь при абсолютном нуле, О К. [c.107]

Переменный состав имеют многие оксиды, сульфиды, теллуриды, карбиды, нитриды и другие кристаллические соединения. Стехиометрическим законам (постоянства состава, эквивалентов, кратных отношений и др.) подчиняются только соединения постоянного состава. [c.236]

Химическая природа и количество примесей, очевидно, зависят от способа получения веществ, в частности от исходного состава. Следовательно, вещество вода, как и любое другое вещество, имеет переменный состав и в этом смысле не подчиняется закону постоянства состава. В то же время очевидно, что состав молекул воды Н2О не зависит от способа получения для молекул (не веществ ) закон постоянства состава совершенно строг, но одновременно тривиален и не нуждается в обсуждении. [c.38]

Одним из фундаментальных химических законов, сыгравших важную роль в формировании молекулярного учения, является закон постоянства состава, согласно которому каждое химическое соединение независимо от способа получения имеет вполне определенный и постоянный состав. Однако применение этого закона к любым химическим соединениям независимо от их агрегатного состояния и типа связи, как мы теперь знаем, было неправомерным и надолго затормозило развитие химии твердого тела. Потребовалось свыше ста лет, прежде чем Н. С. Курников, исследуя характер взаимодействия в мета./1-лических системах, доказал возможность образования интерметаллических соединений, стабильных в широкой области концентраций. В дальнейшем было показано, что все немолекулярные кристаллы химических соединений имеют переменный состав. [c.299]

Химические соединения в кристаллическом состоянии могут иметь переменный состав. На них но распространяется закон постоянства состава и важнейший вывод из него где бы и как бы соединение ни получалось, его состав и свойства всегда одни и те же. В зависимости от условий образования состав и свойства кристаллов химических соединений могут изменяться. Электрофизические же свойства полупроводников чувствительны к изменениям состава гораздо сильнее, чем электрофизические свойства металлов. Для получения воспроизводимых состава и свойств полупроводников совершенно необходимо руководствоваться при синтезе принципами и методами химпческой термодинамики — одного из фундаментальных разделов физической химии. [c.14]

Все явления в растворах, рассмотренные ранее в этом разделе, относились к равновесным состояниям каждой гомогенной фазы переменного состава (раствора) и к равновесиям раствора с другими фазами (пар, твердое вещество). Равновесие осуществляется при обязательном равенстве температур и давлений во всех частях всех фаз, составляющих систему, и при постоянстве состава во всех участках одной фазы. При наличии же разностей химических потенциалов компонентов между участками одной фазы или между разными фазами эти компоненты диффундируют в направлении падения своего химического потенциала до тех пор, пока различие в величинах химических потенциалов в разных частях системы не ликвидируется, т. е. пока не будет достигнут одинаковый состав во всех участках внутри каждой фазы и равновесное распределение компонентов между фазами. Необходимым условием для достижения такого равновесия является возможность свобод- [c.240]

Наиболее распространен и универсален метод постоянной ионной силы. Если известен качественный состав анализируемого образца, готовят стандартные растворы, одинаковые по составу с анализируемым раствором. Для более сложных систем, образцов с переменным составом необходимо применять стандартные растворы, содержащие избыток индифферентного электролита, позволяющий создать постоянную ионную силу как в анализируемом, так и в стандартных растворах. Тем самым осуществляется стандартизация условий, обеспечивающая постоянство коэффициентов активности, диффузионного потенциала и влияний других факторов во всей серии измерений. В этом случае можно использовать график зависимости Е—рс,. [c.113]

С точки зрения правила фаз раствором называется многокомпонентная гомогенная часть системы, состав которой в известных пределах может непрерывно и произвольно меняться. В этом определении подчеркиваются два основных признака любого истинного раствора его гомогенность и переменность состава. Гомогенность раствора обеспечивается равномерным распределением молекул одного вещества среди молекул другого. Переменность состава раствора надо понимать в том смысле, что хотя растворы образуются в результате химического взаимодействия компонентов (Д. И. Менделеев), но в отличие от химических соединений они не подчиняются закону постоянства состава. Поэтому относительные количества веществ в растворе могут быть любыми и ограничены только их взаимной растворимостью. Растворы отличаются от химических соединений также характером и величинами энергии связи между частицами. Химическое соединение образуется за счет мощных валентных связей, а раствор, главным образом, за счет гораздо более слабого межмолекулярного взаимодействия. Но возможны переходные случаи, тогда по величинам энергий связи трудно бывает отличить раствор от химического соединения. [c.178]

Первоначально считалось, что все химические соединения подчиняются закону постоянства состава, т. е. количественный состав молекулы одного и того же вещества постоянен. Однако в дальнейшем выяснилось, что большинство соединений в кристаллическом состоянии этому закону не подчиняется. Эти соединения получили название соединений переменного состава. Соединения переменного состава находят широкое применение в современной технике (например, полупроводники). [c.10]

Механическая смесь и химическое соединение. Законы постоянства состава, кратных отношений и эквивалентов, определяющие состав химических соединений, Соединения постоянного и переменного состава по Курнакову, Процентная и молярная концентрации раствора. [c.16]

Бинарные соединения, несмотря на кажущуюся простоту их химического состава, представляют собой следующий после простых веществ принципиально важный объект изучения природы вещества.. С химической точки зрения этот класс веществ обладает и качественно иными характеристиками, с которыми не приходится сталкиваться при изучении простых веществ. Во-первых, помимо внешних факторов, влияющих на состояние и свойства вещества (температура и давление), здесь появляется и внутренний фактор — состав, и связанная с ним проблема постоянства и переменности состава, имеющая фундаментальное значение в химии. Во-вторых, при описании бинарных соединений впервые формируются такие базисные понятия, как валентность, степень окисления, поляризация химической связи. Здесь в отличие от простых веществ появляются гетерополярная составляющая химической связи и все эффекты, связанные с разностью электроотрицательностей компонентов. [c.47]

Фазы, входящие в состав любой системы, могут быть постоянной и переменной концентрации. Фазы постоянной концентрации — это индивидуальные химические соединения в твердом или жидком состояниях, для которых характерно постоянство относительных концентраций составных частей данной фазы (при постоянной температуре). С этих позиций индивидуальное вещество в газообразном состоянии СО. в равновесии (6.2) не является фазой постоянной концентрации, так как не имеет собственного объема, и поэтому его общая концентрация в объеме газа может изменяться в широких пределах. В соединениях СаО и СаСО, относительные массы связанных кислорода, углерода и кальция остаются практически неизменными—это фазы постоянной концентрации. [c.61]

Растворы однородны в различных частях объема. Этим свойством они напоминают химические соединения. Однако, в отличие от химических соединений, состав растворов может быть самым разнообразным. Прн смешивании спирта и воды в различных соотношениях можно получить раствор с различными свойствами. Таким образом, закон постоянства состава и закон кратных отношений к растворам неприменимы. Растворы приближаются к соединениям переменного состава, а иногда к смесям веществ. [c.181]

В обоих рассмотренных методах требуется, однако, постоянство коэффициента К при калибровке и анализе, для чего необходимо, чтобы состав анализируемой пробы и растворителя, используемого для приготовления калибровочных растворов по всем компонентам, кроме анализируемых, был одинаковым. Это вызвано тем, что различные посторонние примеси могут оказывать существенное влияние на К- При анализе сложных объектов типа биологических жидкостей или сточных вод обеспечить выполнение этого требования трудно. В этом случае необходимо определять /( непосредственно в анализируемом растворе, что проще осуществить в системах с переменным объемом газовой фазы, позволяющих полностью заменить паровую фазу на чистый газ. В простейшем варианте такая система состоит из сосуда с горловиной, закрытой резиновой прокладкой, и отводом в нижней части, связанным гибкой трубкой с воронкой, перед которой имеется кран (рис. 11.43). Вся система заполняется анализируемой жидкостью, после чего в нее вводят известный объем воздуха или инертного газа, вытесняющий часть жидкости в воронку. Выравнивая уровни жидкости в воронке и сосуде, устанавливают в последнем атмосферное давление. По мере отбора паровой фазы поднимают воронку и соответственно уровень [c.208]

Где Д/х — молекулярный вес растворителя, а do —его плотность. Появление-< 0 в последнем члене этого уравнения указывает на существенное различие между весовыми и объемными единицами концентраций. Концентрация. (состав) фазы в том смысле, в каком это выражение употребляется при выводе основных термодинамических соотношений, является независимой переменной. Когда процесс происходит при постоянном составе и соответственно при этом же условии производится частное дифференцирование уравнений, то концентрации т, 7V и т. д., выраженные в весовых единицах, остаются постоянными, в то время как концентрации с, выраженные в объемных единицах, могут меняться и на практике обычно меняются. Для постоянства с обычно требуются два условия постоянный состав и постоянный объем. Следовательно, если fI (и другие термодинамические функции, выраженные через концентрации с) нужно дифференцировать-по 7 или Р при постоянном составе, то нельзя забывать, что с является переменной величиной. Те ошибки, которые могут произойти, если не учесть-этого обстоятельства, делают нежелательным применение объемных единиц концентрации, за исключением случаев, когда температура и давление постоянны. [c.28]

Изучение свойств простых веществ имеет фундаментальное значение в неорганической химии. Оно является первым этапом в описательной химии элементов. Последовательное и аналитическое восприятие фактического материала о свойствах простых веществ (физических, физико-химических, химических) позволяет составить общее представление о химическом облике элемента, предвидеть природу химической связи, состав и свойства его характеристических соединений, их кислотно-основные и окислительно-восстановительные характеристики и т.п. Принципиальная особенность простых веществ состоит в том, что при рассмотрении их свойств нет необходимости учитывать вопросы, связанные с постоянством или переменностью состава, поскольку состав простых веществ, естественно, всегда постоянен. Однако даже у простых веществ следует учитывать явление аллотропии и наличие собственных дефектов в реальном кристалле, что позволяет выявить зависимость свойств простых веществ от их химического и кристаллохимического строения. [c.239]

Изучая соединения переменного состава, Курнаков пришел к выводу, что характеристика определенного химического соединения не находится в обязательной связи с постоянством состава твердой фазы в равновесной системе. Фаза при изменении условий равновесия может менять свой состав без нарушения гомогенности. [c.68]

Закон постоянных отношений, или постоянства состава, открытый работавшим в Испании французом Жозефом Луи Прустом (1755—1862), утвердился в полемике с французским химиком Клодом Луи Бертолле (1748—1822). Последний считал, что направление химической реакции, т. е. состав ее продуктов, зависит не только от природы взаимодействующих веществ, но и от их относительных количеств. Абсолютизируя результаты своих экспериментальных исследований химических равновесий, он утверждал, что все вещества имеют переменный состав, который может меняться непрерывно от одного компонента к другому например, оксиды получаются постепенным насыщением металлов кислородом. В то же время Пруст, используя значительно более точные методы анализа, показал, что на самом деле таких непрершвных переходов нет. На примере карбоната меди, оксидов олова и сурьмы, сульфидов железа в разных степенях окисления, а также других веществ он доказал определенность [c.23]

Если количество сосуществующих фаз в твердом остатке изменяется, то постоянство давления пара не гарантируется, если к тому же три этом гидрат постепенно обезвоживается и остается низкий гидрат в про-м1ежуточном выоокодиоперсном активированном состоянии. По мере хода обезвоживания последняя фаза постепенно будет достигать ионечного состояния в виде строго стехиометрического соединения. Ее переменный состав, обусловленный сорбционно связанной водой (как в коллоидных гелях) или осмотически связанной водой [c.652]

И еще один пример. Наряду с соединениями постоянного состава (характеризующимися целочисленными стехио-метрическими коэффициентами), для которых справедливы законы постоянства состава и кратных отношений, существуют соединения переменного состава (многие оксиды, сульфиды, карбиды, нитриды и т. д.). Так, карбид циркония имеет состав не 2гС (в соответствии с местом элементов-партнеров в периодической системе элементов), а 2гС1—х, где X в границах области непрерывного изменения состава меняется в широких пределах, К подобным выводам можно прийти не только на основании изучения структуры, но и в результате термохимических исследований, так как в соответствии с непрерывным изменением состава будет непрерывно меняться и теплота образования таких солей. [c.29]

Исследованиями ученых многих стран установлено, что к соединениям переменного состава относятся не только оксиды, но н субоксиды, халькогениды, силициды, бориды, фосфиды, нитриды, многие другие еорганические вещества, а также органические высокомолекулярные соединения. Во всех случаях, когда сложное вещество имеет молекулярную структуру, оно представляет собой соединение постоянного состава с целочисленными стехиометриче-скими индексами. Некоторые ионные кристаллы и даже атомные кристаллы и металлы могут также подчиняться законам стехиометрии. Но в случае немолекулярных кристаллов, как отмечает Б. Ф. Ормонт, уже не молекула, а фаза т. е. коллектив из Л/о (числа Авогадро) атомов, определяет свойства кристаллической решетки . Он предлагает для подобных веществ расширить формулировку закона постоянства состава Если... в твердом агрегатном состоянии соединение не имеет молекулярной структуры, то в зависимости от строения атомов и вытекающего отсюда строения фазы и характера химической связи в ней состав соединения и его свойства могут сильно зависеть от путей синтеза. Даже при одном и том же составе свойства могут сильно зависеть от условий образования . Б. Ф. Ормонт подчеркнул необходимость исследования зависимости условия образования—состав — строение — свойства,— направленного. на установление связи между условиями образования, химическим и фазовым составом системы, химическим составом и строением отдельных фаз и их свойствами. Нетрудно заметить, что добавление к обычной формуле, закона постоянства состава слов состав срединения зависит от условий его образования ,— лишает закон постоянства состава его смысла. В то же время указание на важность изучения в связи с проблемой стехиометрии не только состава, но и строения твердых веществ представляется очень существенным. [c.165]

Как известно (1.4 и 1.9), справедливость закона постоянства состава подтверждается тем, что в состав молекулы каждого химического соединения входит вполне определенное и притом целое число атомов того или иного элемента. Однако далеко не все вещества можно рассматривать как вид определенных молекул. Реальные молекулы составляют вещества в газовом состоянии, в виде неассоциированных жидкостей и кристаллов с решетками молекулярного типа. В иных же состояниях веществ, а особенно в кристаллах с решетками ионного, атомного и металлического типов, молекулы теряют свою реальность, а потому и не могут характеризовать данные вещества. В связи с этим и возникло убеждение в неправомерности закона постоянства состава химических соединений. Это как будто бы под 1 верждается существованием соединений, получивших название нестехиометрических, бер-толлидов или фаз переменного состава. [c.20]

И еще один пример. Наряду с соединениями постоянного состава (характеризующимися целочисленными стехиомет-рическими коэффициентами), для которых справедливы законы постоянства состава и кратных отношений, существуют соединения переменного состава (многие оксиды, сульфиды, карбиды, нитриды и т. д.). Так, карбид циркония имеет состав не 2гС (в соответствии с местом элементов-партнеров в периодической системе элементов), а 2гС1 , где X в границах области непрерывного изменения состава меняется в широких пределах. К подобным выводам можно [c.31]

Жоба) или метод молярных отношений. Метод изомолярных серий состоит в том,что готовят растворы с переменным м/ L при i м - L = onst. При исследовании комплексов слабых кислот нужно поддерживать также постоянство pH. Если Ом и Оь — оптическая плотность растворов иона металла и лиганда соответственно, то оптическая плотность их смеси при отсутствии комплексообразования (Оадд) была бы равна х01+( —х)01 . Через х здесь обозначено отношение си сгл + С] ). Разность реально измеренной оптической плотности О и Оадд называется отклонением от аддитивности А0 = 0—Оа я- Значение х ( —х). соответствующее экстремуму кривой АО — состав, равно отношению коэффициентов Р и а в доминирующем комплексе М Ец (рис. 7.5). Если этот ком плекс одноядерный, то х/( 1—л ) равно в формуле МЬ . Метод ма ло пригоден для определения состава комплексов с 3<п<5, поскольку значения х, соответствующие этим п, бли )ки [c.363]

Если компоненты А и В химически взаимодействуют между собой и образуют соединение постоянного состава (АВг, А2В3, АВ ИТ. п.), то оно отражается на диаграмме состав — свойство в виде сингулярной, или дальтоновской, точки (М, т, рис. 3, 4). Состав, отвечающий этой точке, является инвариантным для всех свойств, например, для температуры плавления Тпл, температуры кристаллизации Гкр, вязкости Т1 и т. д. (рис. 3). Образующиеся таким путем соединения подчиняются закону постоянства состава Пруста и закону кратных отношений Дальтона. Поэтому Н. С. Курнаковым они названы дальтонидами. В точке М дальтониды представляют собой чистые индивидуальные соединения АВ. В точках, близких к М, это растворы компонентов А и В в соединении АВ, а в точках, отдаленных от М. где концентрация соединения АВ невелика, имеет место раствор этого соединения в избытке того или другого компонента, А или В. В общем же все другие точки по обе стороны от М (и, следовательно, кроме М) отвечают образованию растворов или фаз переменного состава. [c.67]

Некоторая функция Р концентраций х, . .., Хт веществ, участвующих во взаимодействии, а также Т я р, т. е. Р = Р(Т,р, Х, . .., Хт) служит мерой изменения энергии Гиббса химических реакций в растворе. Последовательное сечение поверхности Р в пространстве х, . .., Хт) по одной из независимых концентрационных переменных при постоянстве всех остальных я Т, р позволяет получить кривые частных зависимостей функции Р от каждой независимой концентрационной переменной. Эти кривые, как правило, состоят из линейных участков, соединенных плавными изгибами. Линейные участки отвечают состояниям раствора, в которых доминируют соединения определенного состава. Состав образующихся соединений можно найти по угловым коэффициентам линейных учасгков, так как эти коэффициенты пропорциональны стехиометрическим коэффициентам. Наборы констант равновесия в простых случаях определяют графическими или расчетными методами. В случае химических взаимодействий, приводящих к образованию нескольких сложных по [c.620]

Критерием чистоты исследуемого вещества являются его физические свойства — температура кипения, плавления, плотность, строение кристалла. Закон постоянства состава полностью выполняется для газообразных и жидких веществ, но многие кристаллические вещества сохраняют свою структуру при переменном (в некоторых пределах) составе. Так, например, диоксид титана ТЮз (рутил) сохраняет свою кристаллическую структуру, даже если его состав соответствует формуле TiOi.s. Пределы" колебания состава при сохранении кристаллической структуры называют широтой области гомогенности. [c.12]

Однако закон постоянства состава справедлив только для веществ в газообразном или парообразном состоянии. Для твердых веществ возможны отклонения, как и от закона кратных отнощений. Например, состав низщего оксида титана в зависимости от условий синтеза может колебаться от TiOo.a до TiOi,2. Таким образом, TiO является частным случаем соединения переменного состава. В настоящее время известно больщое число соединений, не отвечающих закону кратных отнощений и закону постоянства состава. [c.18]

В тесной связи с постоянством и переменностью состава находятся и свойства химических соединений. Очевидно, что для соединений постоянного состава (дальтониды в узком смысле) свойства являются константами. Для соединений переменного состава наблюдается зависимость свойств от соотношения компонентов в пределах области гомогенности. Если фаза односторонняя, а стехиометрический состав не достигается, то в соответствии с законами Курнакова д.яя твердых растворов должно наблюдаться плавное изменение свойств в пределах области гомогенности. Такие фазы всегда обладают бертоллидным характером. Ес.яи односторонняя фаза включает в качестве предельного стехиометрический состав, то сделать вывод о принадлежности фазы к бертоллидам или дальтонидам не [c.264]

Отчего же у сульфвда свинца такое свойство Мы записали его формулу как PbS, однако истинный состав кристаллов этого вещества не вполне ей соответствует. Некоторые соединения, среди которых и сульфвд свинца, не подчиняются закону постоянства состава. И все они - полупроводники. (Это же, между прочим, относится и к оксвду алюминия, выпрямлявшему переменный ток.) [c.158]

Закон постоянства состава. Он был открыт французски ученым Л. Ж. Прустом в 1799 г. В химии он закрепился в результате длительного спора (1801—1808 гг.) с К. Л, Бертолле, считавшим, что состав химических соединений (растворы, смеси, сплавы) является переменнь . Л, Ж. Пруст ссылался на постоянные химические соединения, для которых и был установлен данный закон. [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология