Podstawowe prawa chemiczne

Prawo zachowania masy

Podczas reakcji chemicznych zachodzących w układach zamkniętych (takich,
które nie wymieniają substancji z otoczeniem) łączna masa substancji użytych
do reakcji (substratów) jest równa łącznej masie substancji otrzymanych
w wyniku reakcji chemicznej (produktów). Masa układu zamkniętego, w którym
przebiegają reakcje chemiczne jest stała.

Prawo zachowania masy dowodzi niezniszczalności materii. Po odkryciu tego
prawa powstało powszechnie używane w życiu codziennym powiedzenie:
„w przyrodzie nic nie ginie”.

Prawo stałości składu Prousta (stałych stosunków wagowych)

W procesie tworzenia się związków chemicznych pierwiastki łączą się między
sobą zawsze w ściśle określonych stosunkach masowych.

Stosunek masowy pierwiastków w każdym związku chemicznym jest stały,
charakterystyczny dla danego związku chemicznego i nie zależy od sposobu
powstania związku (pochodzenia albo metody otrzymywania).

Istnieje duża grupa związków chemicznych (są to wyłącznie stałe związki
nieorganiczne), które nie spełniają dokładnie prawa stałości składu. Związki
te nazywamy bertolidami, w odróżnieniu od znanych nam związków, które
spełniają prawo stałości składu, nazywanych czasem daltonidami. Pospolitym
bertolidem jest tlenek żelaza(II). W zależności od metody jego otrzymywania
lub pochodzenia w związku występują defekty stechiometryczne. Najczęściej
jest to niedomiar tlenu, co zapisuje się jako

, gdzie może mied wartośd

nawet do 0,15, co odpowiada wzorowi sumarycznemu

.

Ten absurdalny, wydawałoby się, wzór wynika z faktu, że nie istnieją
pojedyncze cząsteczki tlenku żelaza(II), ale duże kryształy, zawierające wiele
atomów. Możliwy jest też nadmiar tlenu :

.

Prawo stosunków wielokrotnych

Jeżeli dwa pierwiastki są zdolne tworzyd ze sobą więcej niż jeden związek
chemiczny, to na stałą ilośd jednego pierwiastka przypada różna ilośd drugiego
pierwiastka. Ilości te pozostają do siebie w stosunku niewielkich liczb
całkowitych.

Prawo zachowania materii (masy i energii)

Podczas przemian zachodzących w układach izolowanych (takich, które
nie wymieniają z otoczeniem ani substancji, ani energii) suma mas i masowych
równoważników wszystkich form energii jest stała i nie zależy od zmian
zachodzących wewnątrz układu (w tym reakcji chemicznych).

E – energetyczny równoważnik masy *J+

m – masa przemieniona na energię *kg+

c – prędkośd światła *m/s+

Oznacza to, że 1 kilogram jakiejkolwiek substancji przemieniony całkowicie
w równoważną ilośd energii, wydziela około

dżuli energii.