Mieszaninę fizyczną można uzyskać przez zmieszanie dwóch lub więcej składników w dowolnych stosunkach wagowych np.piasek z cementem, cukier z solą kuchenną itp. Takie układy nie są jednorodne.
Ponieważ atomy poszczególnych pierwiastków mają takie same masy atomowe, reakcja chemiczna pomiędzy tymi składnikami przebiegać będzie ilościowo przy zachowaniu ściśle określonej proporcji substratów..
Opiłki żelaza z siarką można zmieszać w dowolnym stosunku masowym, jednak reakcja chemiczna :
Fe + S = FeS
przebiegać będzie zawsze gdy udział ilości masowych będzie wyrażał się np.:
55.85 jednostek wagowyeh- Fe + 32.07 jednostek wagowych -S = 87.92 jednostek wagowych -FeS. ( 55.85 , 32.07 i 87.92 to masy atomowe żelaza, siarki i siarczku żelaza )
Po doprowadzeniu powyższych wartości do najmniejszych liczb całkowitych, otrzymamy.
7 jedn.wag. -Fe + 4 jedn.wag.-S = 11 jedn.wag -FeS Dla danej reakcji, niezależnie od składu mieszaniny reakcja przebiegać będzie zawsze przy tych samych proporcjach poszczególnych składników . a ich suma będzie odpowiadać masie produktu będącego związkiem chemicznym. Nadmiar jednego ze składników pozostaje niezmieniony.
Taki przebieg reakcji chemicznej, określany jest prawem stosunków stałych - Proust' a: Każdy związek chemiczny ma stały i niezmienny skład ilościowy.
Założenie, że atomy łącząc się z sobą zachowując niezmienioną masę , wynika kolejne prawo :
. — Prawo zachowania masy - Lavoisier’ a - w każdej reakcji chemicznej zachodzącej w układzie izolowanym suma mas substratów (ms) równa się sumie mas produktów( mp) .
Z ms = Z mp
Prawo to jest słuszne dla przemian w skali makro, i małych przemianach energetycznych. Dla dużych przemian energetycznych jakie zachodzą np. podczas reakcji jądrowych należy stosować bardziej ogólne prawo - prawo zachowania materii - Z = ( E + mc2 )
Z prawa tego wynika , że masa i energia są różnymi formami materii .Zależność ta podana została wyrażona przez A.Einsteina wzorem:
E = Am-c E - efekt energetyczny reakcji Am - zmiana masy
c - prędkość rozchodzenia się światła
III. Stężenia roztworów.
Roztwory są to mieszaniny jednorodne o zmiennym składzie. Ilość rozpuszczonej substancji w danym rozpuszczalniku nazywamy- stężeniem.
Roztwór będący w danej temperaturze w równowadze z fazą stałą nazywany roztworem nasyconym lub rozpuszczalnością danej substancji. Oznacza to. że w tym samym czasie taka sama ilość substancji rozpuszczonej krystalizuje, jaka z fazy stałej przechodzi do roztworu (rozpuszcza się).
Stężenie procentowe- Cp- ilość jednostek masowych ( g, kg, itp.) lub objętościowych (cnT, dnT.itp.) zawartych w 100 jednostkach masowych lub objętościowych roztworu ( w takich samych jak substancja rozpuszczona).
a ) Stężenie wyrażone w procentach masowych
100% .........(1)
4