मामले की संरचना की स्थिरता का कानून रसायन विज्ञान में संरक्षण के कानून

रसायन विज्ञान सटीक विज्ञान की श्रेणी का है, और गणित और भौतिकी के साथ-साथ पदार्थों और अणुओं के अस्तित्व और विकास के नियमों को स्थापित करता है। सभी जीवों में रहने वाली सभी प्रक्रियाएं, और निर्जीव प्रकृति की वस्तुओं में, द्रव्यमान और ऊर्जा के परिवर्तन की घटना पर आधारित होती हैं। पदार्थ की संरचना की स्थिरता का कानून , जिस पर इस लेख को समर्पित किया गया अध्ययन, अकार्बनिक और जैविक दुनिया में प्रक्रियाओं का आधार है।

परमाणु आणविक शिक्षण

भौतिक वास्तविकता को नियंत्रित करने वाले कानूनों का सार समझने के लिए, इसमें एक विचार होना चाहिए कि इसमें क्या शामिल है। महान रूसी वैज्ञानिक एम। वी। लोमोनोसोव के अनुसार, "अंधेरे में, भौतिकविदों और विशेष रूप से, रसायनज्ञों को अवश्य ही रहना चाहिए, संरचना के भीतर के कणों को नहीं जानना चाहिए।" यह वह था जिसने 1741 में, पहले सैद्धांतिक रूप से, और फिर प्रयोगों की पुष्टि की, रसायन विज्ञान के नियमों की खोज की, जो जीवित और निर्जीव पदार्थों के अध्ययन के आधार के रूप में काम करते हैं, अर्थात्: सभी पदार्थ अणुओं के गठन करने में सक्षम परमाणुओं से बना होते हैं। ये सभी कण सतत गति में हैं।

जे। डाल्टन की खोज और त्रुटियां

50 वर्षों के बाद, लोमोनोसोव का विचार अंग्रेजी वैज्ञानिक जे। डालटन को विकसित करना शुरू कर दिया। वैज्ञानिक ने रासायनिक तत्वों के परमाणु द्रव्यमानों को निर्धारित करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण गणना की। इसने इस तरह की धारणाओं का मुख्य प्रमाण के रूप में कार्य किया: अणु और द्रव्यमान का द्रव्यमान परिकलन किया जा सकता है, जो कणों के परमाणु वजन को जानते हैं जो इसकी संरचना बनाते हैं। लोमोनोसोव और डाल्टन दोनों का मानना था कि, उत्पादन की विधि की परवाह किए बिना, परिसर के अणु में हमेशा एक अपरिवर्तनीय मात्रात्मक और गुणात्मक संरचना होगी। मूल रूप से, यह इस रूप में था कि पदार्थ संरचना की स्थिरता का कानून तैयार किया गया था। डाल्टन के विज्ञान के विकास में भारी योगदान को स्वीकार करते हुए, कोई भी परेशान गलतियों के बारे में चुप नहीं रख सकता: ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन जैसे सरल पदार्थों के आणविक संरचना का नकारा। वैज्ञानिक का मानना था कि जटिल रासायनिक पदार्थों में केवल अणु मौजूद हैं । डाल्टन के वैज्ञानिक समुदाय में भारी अधिकारों को देखते हुए, उनकी गलतियों ने रसायन विज्ञान के विकास पर नकारात्मक प्रभाव डाला।

हम परमाणुओं और अणुओं का वजन कैसे करते हैं

इस प्रकार की रासायनिक पुष्टि की जा रही है क्योंकि मामले की संरचना की स्थिरता के कानून संभव हो गए हैं क्योंकि पदार्थों के द्रव्यमान के संरक्षण के बारे में विचार किया गया था जो इसके बाद प्रतिक्रिया व्यक्त की गई थी। डाल्टन के अतिरिक्त, परमाणु द्रव्यमानों का माप I द्वारा आयोजित किया गया था। बेर्सेलियस, जिन्होंने रासायनिक तत्वों के परमाणु भार की एक तालिका तैयार की और लैटिन अक्षरों के रूप में अपने आधुनिक पदों को प्रस्तावित किया। वर्तमान में, परमाणुओं और अणुओं का द्रव्यमान कार्बन नैनोट्यूब की मदद से निर्धारित होता है । इन अध्ययनों में प्राप्त परिणाम रसायन विज्ञान के मौजूदा कानूनों की पुष्टि करते हैं पहले, वैज्ञानिकों ने एक मास स्पेक्ट्रोमीटर जैसे उपकरण का इस्तेमाल किया था, लेकिन जटिल वजन तकनीक स्पेक्ट्रोमेट्री में एक गंभीर कमी थी।

द्रव्यमान पदार्थों के संरक्षण का कानून महत्वपूर्ण क्यों है?

एमवी लोमोनोसोव द्वारा तैयार उपर्युक्त रासायनिक आलिंगन इस तथ्य को साबित करता है कि प्रतिक्रिया के दौरान अभिकर्मकों और उत्पादों को बनाने वाले परमाणु कहीं भी गायब नहीं होते हैं और कुछ भी नहीं दिखाई देते हैं। रासायनिक प्रक्रिया से पहले और बाद में उनकी मात्रा अपरिवर्तित होती है। चूंकि परमाणुओं का द्रव्यमान निरंतर होता है, इसलिए यह तथ्य तार्किक रूप से द्रव्यमान और ऊर्जा के संरक्षण के कानून की ओर जाता है। इसके अलावा, वैज्ञानिक ने इस नियमितता को प्रकृति के सार्वभौमिक सिद्धांत के रूप में घोषित किया, ऊर्जा के अंतरांतरण और मामले की संरचना की स्थिरता की पुष्टि की।

प्रूत के विचारों को परमाणु-आणविक सिद्धांत की पुष्टि के रूप में

आइए हम इस तरह की आस्था की खोज के रूप में बदलते हैं क्योंकि संरचना की स्थिरता का कानून। 18 वीं शताब्दी के अंत में रसायन विज्ञान - 1 9वीं शताब्दी - एक विज्ञान जिसमें वैज्ञानिक विवाद दो फ्रांसीसी वैज्ञानिकों, जे। प्रोउस्ट और सी। बर्थोलेट के बीच लड़ा जा रहा था। सबसे पहले यह तर्क दिया कि रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप बनाई गई पदार्थों की संरचना मुख्य रूप से अभिकर्मकों की प्रकृति पर निर्भर करती है। बर्थलेलेट को यकीन था कि बातचीत करने वाले पदार्थों की रिश्तेदार संख्या भी यौगिकों-प्रतिक्रिया उत्पादों की संरचना को प्रभावित करती है। अनुसंधान की शुरुआत में अधिकांश रसायनज्ञों ने प्रोवस्ट के विचारों का समर्थन किया, जिन्होंने उन्हें निम्नानुसार तैयार किया: एक जटिल परिसर की संरचना हमेशा स्थायी होती है और इस पर निर्भर नहीं होती कि यह कैसे प्राप्त किया गया था। हालांकि, तरल और ठोस समाधानों के आगे के अध्ययन (मिश्र) ने के। बर्थोललेट के विचारों की पुष्टि की। इन पदार्थों के लिए संरचना की स्थिरता का कानून लागू नहीं था। इसके अलावा, यह इओनिक क्रिस्टल लैटिस के साथ यौगिकों के लिए काम नहीं करता है। इन पदार्थों की संरचना उन तरीकों पर निर्भर करती है जिनके द्वारा उन्हें निकाला जाता है।

हर रासायनिक पदार्थ, इसकी तैयारी की विधि की परवाह किए बिना, एक निरंतर गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना है। यह प्रपत्र, 1808 में जे प्रूस्ट द्वारा प्रस्तावित मामले की संरचना की स्थिरता के कानून का वर्णन करता है। सबूत के रूप में, वह निम्नलिखित आलंकारिक उदाहरण बताता है: साइबेरिया के मैलाकाइट में स्पेन में खनिज खनन के समान रचना है; दुनिया में केवल एक सिनाही पदार्थ होता है, और इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि यह किस क्षेत्र में प्राप्त किया गया था। इस प्रकार, प्रूव ने मामले की संरचना की स्थैतिकता पर बल दिया, भले ही उस जगह और निकासी की विधि की परवाह किए बिना।

अपवादों के बिना कोई नियम नहीं हैं

संरचना की स्थिरता के कानून से, यह इस प्रकार है कि एक जटिल परिसर के निर्माण में, रासायनिक तत्वों को कुछ वजन अनुपातों में एक दूसरे के साथ जोड़ा जाता है। जल्द ही रासायनिक विज्ञान की जानकारी में उन पदार्थों के अस्तित्व पर दिखाई दिया, जिनमें एक चर संरचना होती है, जो उत्पादन की पद्धति पर निर्भर होती है। रूसी वैज्ञानिक एम। कुर्नकोव ने इन यौगिकों को बर्थथोलिड्स कहते हैं, उदाहरण के लिए टाइटेनियम ऑक्साइड, भारी पानी, जिरक्रोन नाइट्राइड।

इन पदार्थों के एक तत्व के वजन के अनुसार प्रति 1 भाग एक अन्य तत्व का एक अलग राशि है। इस प्रकार, बिसमथ के एक द्विआधारी यौगिक में गैलियम के साथ, एक भाग में गैलियम के वजन के द्वारा 1.24 से 1.82 बिस्मथ के हिस्से होते हैं। बाद में रसायनज्ञों ने स्थापित किया कि, एक दूसरे के साथ धातुओं के संयोजन के अलावा, पदार्थ जो संरचना की स्थिरता के कानून का पालन नहीं करते हैं, इन प्रकार के अकार्बनिक यौगिकों में होते हैं, जैसे आक्साइड बेल्टोल्ड्स भी सल्फाइड, कार्बाइड्स, नाइट्राइड और हाइड्राइड्स के लिए विशेषता हैं।

आइसोटोप की भूमिका

पदार्थ की स्थिरता के कानून के निपटान के बाद, रसायन विज्ञान को एक सटीक विज्ञान के रूप में जोड़कर, उस तत्व के आइसोटोप सामग्री के साथ एक यौगिक के वजन विशेषता को जोड़ सकता है, जो कि इसे बनाते हैं। स्मरण करो कि आइसोटोप समान प्रोटॉन के साथ एक रासायनिक तत्व के परमाणुओं पर विचार करते हैं, लेकिन विभिन्न न्यूक्लियॉन नंबर। आइसोटोप की उपस्थिति को ध्यान में रखते हुए, यह स्पष्ट है कि यौगिक का वजन संरचना चर हो सकता है बशर्ते कि इस पदार्थ में प्रवेश करने वाले तत्व निरंतर होते हैं। यदि तत्व किसी आइसोटोप की सामग्री को बढ़ाता है, तो पदार्थ का वजन संरचना भी बदलता है। उदाहरण के लिए, साधारण पानी में 11% हाइड्रोजन होता है, और इसके आइसोटोप (ड्यूटिरियम) द्वारा निर्मित भारी पानी 20% है।

बर्थथोल्ड के लक्षण

जैसा कि हमने पहले ही समझाया है, रसायन विज्ञान में संरक्षण कानूनों परमाणु-आणविक सिद्धांत की मूल स्थितियों की पुष्टि होती है और निरंतर संरचना-डाल्टनएड्स के पदार्थों के लिए बिल्कुल सही हैं। एक बर्थोलाइड की सीमाएं होती हैं जिसमें तत्वों के वजन भागों को बदलना संभव होता है। उदाहरण के लिए, चतुर्भुज टाइटेनियम के ऑक्साइड में, धातु के वजन से एक भाग ऑक्सीजन के 0.65 से 0.67 भागों से है। एक गैर-स्थायी संरचना के पदार्थों पर एक आणविक संरचना नहीं होती है, उनके क्रिस्टल लेटिस में परमाणु होते हैं। इसलिए, यौगिकों के रासायनिक सूत्र केवल उनकी संरचना की सीमाओं को प्रतिबिंबित करते हैं। विभिन्न पदार्थ भिन्न हैं तापमान भी तत्वों की वजन संरचना में परिवर्तन के अंतराल को प्रभावित कर सकता है। यदि दो रासायनिक तत्वों में कई बर्थलोलइड होते हैं, तो उनके लिए कई संबंधों का कानून भी लागू नहीं होता है।

सभी उपरोक्त उदाहरणों से, चलो एक निष्कर्ष निकालना: सैद्धांतिक रूप से रसायन विज्ञान में पदार्थों के दो समूह हैं: एक स्थिर और चर संरचना के साथ। प्रकृति में इन यौगिकों की उपस्थिति अणु-आणविक सिद्धांत की एक उत्कृष्ट पुष्टि है। लेकिन रचना विज्ञान की स्थिरता का कानून खुद रासायनिक विज्ञान में अब प्रभावी नहीं है। लेकिन यह स्पष्ट रूप से अपने विकास के इतिहास को दिखाता है।