Закон на определените пропорции

Най- закон на определени пропорциизаедно със закона за множество пропорции образува основата за изследване на стехиометрията по химия. Законът на определени пропорции е известен още като закон на Пруст или закон на постоянен състав.

Законът за определени пропорции посочва извадки от a съединение винаги ще съдържа една и съща част от елементи от маса. Съотношението на масата на елементите е фиксирано, независимо от това откъде са дошли елементите, как е приготвено съединението или друг фактор. По същество законът се основава на факта, че атом на определен елемент е същият като всеки друг атом на този елемент. Значи, един атом кислород е един и същ, независимо дали идва от силициев диоксид или кислород във въздуха.

Законът за постоянен състав е еквивалентен закон, който гласи, че всяка проба от съединение има един и същ състав от елементи по маса.

Законът на определени пропорции гласи, че водата винаги ще съдържа 1/9 водород и 8/9 кислород по маса.

Натрият и хлорът в трапезна сол се комбинират съгласно правилото в NaCl. Атомното тегло на натрия е около 23 и това на хлорът е около 35, така че от закона може да се заключи, че 58 грама NaCl биха произвели около 23 g натрий и 35 g хлор.

Въпреки че законът за определени пропорции може да изглежда очевиден за съвременния химик, начинът, по който елементите се комбинират, не беше очевиден в първите дни на химията до края на 18 век. Френският химик Джоузеф Пруст (1754-1826)) откритието е приписано, но английският химик и богослов Джоузеф Пристли (1783-1804) и френският химик Антоан Лавоазие (1771–1794) е първият, който публикува закона като научно предложение през 1794 г. въз основа на проучването на горене. Те отбелязаха, че металите винаги се комбинират с две пропорции кислород. Както знаем днес, кислородът във въздуха е газ, състоящ се от два атома, О₂.

Законът беше силно оспорван, когато беше предложен. Френски химик Клод Луи Бертолет (1748–1822) е противник, спорещи елементи могат да се комбинират във всякаква пропорция и да образуват съединения. Едва когато атомната теория на английския химик Джон Далтън (1766–1844) обясни естеството на атомите, че законът на определени пропорции стана приет.

Въпреки че законът на определени пропорции е полезен в химията, има изключения от правилото. Някои съединения имат нестехиометричен характер, което означава, че техният елементарен състав варира от една проба до друга. Например, wustite е вид железен оксид с елементарен състав, вариращ между 0,83 и 0,95 желязо атоми за всеки кислороден атом (23% -25% кислород по маса). Идеалната формула за железен оксид е FeO, но кристалната структура е такава, че има вариации. Формулата за wustite е написана Fe_0.95О.

Също така изотопният състав на пробата от елементи варира в зависимост от нейния източник. Това означава, че масата на чисто стехиометрично съединение ще бъде малко по-различна в зависимост от неговия произход.

Полимерите също варират в състава на елементите по маса, въпреки че те не се считат за истински химически съединения в най-строгия химичен смисъл.