قانون التناسب المئوي هو ، في الكيمياء ، ينص قانون النسبة المحددة ، الذي يُطلق عليه أحيانًا قانون بروست ، أو قانون التركيب الثابت ، على أن مركبًا كيميائيًا يحتوي دائمًا على عناصره المكونة بنسبة ثابتة (بالكتلة) ولا يعتمد على مصدره وطريقة تحضيره. على سبيل المثال، الأكسجين تشكل حوالي 8 / 9 من كتلة أي عينة من الذهب الخالص المياه ، في حين الهيدروجين تشكل ما تبقى من 1 / 9 من كتلة: كتلة عنصرين في مجمع دائما في نفس النسبة. جنبا إلى جنب مع قانون النسب المتعددة، يشكل قانون النسب المحددة أساس قياس العناصر المتكافئة .

ما هو قانون النسب الثابتة؟

ينص قانون النسب الثابتة على أن المركبات الكيميائية تتكون من عناصر موجودة بنسبة ثابتة بالكتلة. هذا يعني أن أي عينة نقية من المركب ، بغض النظر عن المصدر، سوف تتكون دائمًا من نفس العناصر الموجودة في نفس النسبة حسب الكتلة. على سبيل المثال ، سيحتوي الماء النقي دائمًا على الهيدروجين والأكسجين بنسبة كتلة ثابتة (يتكون جرام الماء من حوالي 0.11 جرام من الهيدروجين و 0.88 جرام من الأكسجين وتكون النسبة 1: 8)
غالبًا ما يُشار إلى قانون النسب الثابتة باسم قانون بروست أو قانون النسب المحددة. يرد أدناه توضيح يوضح نسبة الكتلة للعناصر في عدد قليل من المركبات. يتم توفير نسبة عدد ذرات كل عنصر أسفل نسبة الكتلة. على سبيل المثال ، في جزيء ثاني أكسيد النيتروجين تكون نسبة عدد ذرات النيتروجين والأكسجين 1: 2 ولكن نسبة الكتلة هي 14:32

تاريخ قانون التناسب المنوي

سأختم باستنباط من هذه التجارب المبدأ الذي أسسته في بداية هذه المذكرات ، أي. أن الحديد مثل العديد من المعادن الأخرى يخضع لقانون الطبيعة الذي يشرف على كل تركيبة حقيقية ، أي أنه يتحد مع نسبتين ثابتتين من الأكسجين. في هذا الصدد ، لا تختلف عن القصدير والزئبق والرصاص ، وبكلمة واحدة ، تقريبًا كل مادة قابلة للاحتراق معروفة
قد يبدو قانون النسب المحددة واضحًا للكيميائي الحديث ، متأصلًا في تعريف المركب الكيميائي. ومع ذلك ، في نهاية القرن الثامن عشر ، عندما لم يكن مفهوم المركب الكيميائي قد تم تطويره بالكامل بعد ، كان القانون جديدًا. في الواقع ، عند اقتراحه لأول مرة ، كان بيانًا مثيرًا للجدل وعارضه كيميائيون آخرون ، وعلى الأخص زميل بروست الفرنسي كلود لويس بيرثولي ، الذي جادل بأن العناصر يمكن أن تتحد بأي نسبة. إن وجود هذا النقاش يوضح أنه في ذلك الوقت، والتمييز بين نقية المركبات الكيميائية و المخاليط لم يتم بعد تطويره بالكامل.
ساهم قانون النسب المحددة في النظرية الذرية التي روج لها جون دالتون بداية من عام 1803 ، وتم وضعها على أساس نظري ثابت ، والتي أوضحت أن المادة تتكون من ذرات منفصلة ، وأن هناك نوعًا واحدًا من الذرات لكل عنصر ، و أن المركبات تتكون من مجموعات من أنواع مختلفة من الذرات بنسب ثابتة.
كانت الفكرة المبكرة ذات الصلة هي فرضية بروت ، التي صاغها الكيميائي الإنجليزي ويليام بروت ، الذي اقترح أن ذرة الهيدروجين هي الوحدة الذرية الأساسية. من هذه الفرضية تم اشتقاق قاعدة العدد الصحيح ، والتي كانت القاعدة الأساسية أن الكتل الذرية هي مضاعفات عدد صحيح لكتلة الهيدروجين. تم رفض هذا لاحقًا في عشرينيات وثلاثينيات القرن التاسع عشر بعد قياسات أكثر دقة للكتلة الذرية ، لا سيما من قبل Jöns Jacob Berzelius ، والتي كشفت بشكل خاص أن الكتلة الذرية للكلوركان 35.45 ، وهو ما يتعارض مع الفرضية. منذ عشرينيات القرن الماضي ، تم تفسير هذا التناقض بوجود النظائر. الكتلة الذرية لأي نظير قريبة جدًا من تلبية قاعدة العدد الصحيح ، مع كون الخلل الكتلي الناتج عن اختلاف طاقات الربط أصغر بكثير.

المركبات غير المتكافئة / النظائر

على الرغم من أن قانون النسب المحددة مفيد جدًا في تأسيس الكيمياء الحديثة ، إلا أنه ليس صحيحًا عالميًا. توجد مركبات غير متكافئة يمكن أن يختلف تكوينها من عينة إلى أخرى. هذه المركبات تتبع قانون النسب المتعددة. مثال على ذلك هو أكسيد الحديد wüstite ، والذي يمكن أن يحتوي على ما بين 0.83 و 0.95 ذرة حديد لكل ذرة أكسجين ، وبالتالي يحتوي على ما بين 23٪ و 25٪ أكسجين بالكتلة. الصيغة المثالية هي FeO ، ولكن بسبب الفراغات البلورية فهي حوالي Fe 0.95 O. بشكل عام ، لم تكن قياسات Proust دقيقة بما يكفي لاكتشاف مثل هذه الاختلافات.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يختلف التركيب النظيري لعنصر ما اعتمادًا على مصدره ، ومن ثم قد تختلف مساهمته في الكتلة حتى لو كان مركبًا متكافئًا نقيًا. يستخدم هذا الاختلاف في الإشعاعي التي يرجع تاريخها منذ الفلكية ، الغلاف الجوي ، المحيطات ، القشرة الأرضية وعميقة الأرض العمليات قد تركز بعض النظائر البيئية تفضيلي. باستثناء الهيدروجين ونظائره ، يكون التأثير عادةً صغيرًا ، ولكنه قابل للقياس باستخدام الأجهزة الحديثة.
ملاحظة إضافية: كثير الطبيعية البوليمرات تختلف في تكوينها (على سبيل المثال DNA ، البروتينات ، الكربوهيدرات ) حتى عندما "نقية". لا تعتبر البوليمرات عمومًا "مركبات كيميائية نقية" إلا عندما يكون وزنها الجزيئي موحدًا (تشتت أحادي) ويكون قياسها الكيميائي ثابتًا. في هذه الحالة غير العادية ، لا يزالون ينتهكون القانون بسبب الاختلافات النظيرية.
النسبة هي معادلة تنص على تساوي نسبتين أو أكثر. على سبيل المثال ، إذا كانت حزمة واحدة من ملفات تعريف الارتباط تحتوي على 20 ملف تعريف ارتباط ، فهذا يعني أن حزمتين تحتويان على 40 ملف تعريف ارتباط
201=402
تُقرأ النسبة على أنها "x تساوي y مثل a إلى b".
xذ=أب
xذ⋅ ذ=أب⋅ ذ
x ⋅ ب =أب⋅ ذب
س ب = أ ص
تسمى المنتجات xb و ay المنتجات المتقاطعة. حاصل الضرب التبادلي لنسبة ما متساوي دائمًا. إذا أردنا التحقق مما إذا كانت النسبتان تشكلان نسبة ، فيمكننا فقط التحقق من حاصل ضربهما.
مثال
استخدم حاصل الضرب الاتجاهي لتحديد ما إذا كانت النسبتان تشكلان نسبة.
216و540
216=؟540
216⋅ 16 ⋅40=؟540⋅ 16 ⋅ 40
216⋅ 16 ⋅40=؟540⋅ 16 ⋅ 40
2 ⋅ 40=؟5 ⋅ 16
80 = 80
هنا يمكننا أن نرى أن 2/16 و 5/40 نسبتان لأن حاصل الضرب الهجين لهما متساوي.
النسبة المئوية تعني المئات أو لكل مائة وتكتب بالرمز ،٪. النسبة المئوية هي نسبة حيث قمنا بمقارنة الأرقام بـ 100 مما يعني أن 1٪ هي 1/100.
مثال
في صندوق من ثمانية دونات ، يحتوي اثنان على رشات وردية. حاول التعبير عن نسبة الدونات في العلبة التي تحتوي على رشات وردية باستخدام النسب.
28=x100
28⋅ 8 =x100⋅ 8
2 ⋅ 100 =8 ×100100 ين ياباني
2008=8 ×8
س = 25 ٪
هذه النسبة تسمى النسبة المئوية.
أب=x100
يمكن أن تمثل الكسور والنسبة المئوية والكسور العشرية نفس العدد ، لكن يتم التعبير عنها بشكل مختلف.
النسبة العشرية è: يمكننا تحويل الكسور العشرية إلى نسبة مئوية عن طريق كتابة العلامة العشرية في صورة كسر في المقام 1. ثم نمد الكسر بمقدار 100 لنحصل على النسبة العشرية.
مثال
اكتب 0.27 في المائة.
0.27 →0.271⋅ 100 =27100س ص27 ٪
النسبة المئوية عشرية: اكتب النسبة المئوية على هيئة كسر مقامه 100. من الجيد تذكر أن 100٪ = 1 منذ ذلك الحين
100100= 1
مثال
اكتب 89٪ على شكل عدد عشري.
x100=89100= 0.89