பொருளின் கலவையின் நியமத்தின் சட்டம். வேதியியல் பாதுகாப்பு சட்டங்கள்

வேதியியல் துல்லியமான விஞ்ஞானங்களின் வகைக்குரியது, மேலும் கணிதம் மற்றும் இயற்பியலுடன் சேர்ந்து அணுக்களின் மற்றும் மூலக்கூறுகளை உள்ளடக்கிய பொருளின் இருப்பு மற்றும் வளர்ச்சி பற்றிய சட்டங்களை நிறுவுகிறது. வாழும் உயிரினங்களிலும், உயிரினங்களின் இயற்கையின் பொருள்களிலும் நிகழும் அனைத்து நிகழ்வுகளும் வெகுஜன மற்றும் ஆற்றல் மாறும் நிகழ்வுகளின் அடிப்படையில் அமைந்தவை. பொருளின் கலவையின் நியமத்தின் சட்டம், இந்த கட்டுரையை அர்ப்பணிப்பதற்கான ஆய்வானது, கனிம மற்றும் கரிம உலகில் உள்ள செயல்முறைகளின் அடிப்படையாகும்.

அணு-மூலக்கூறு கற்பித்தல்

பொருள் யதார்த்தத்தை கட்டுப்படுத்தும் சட்டங்களின் சாரம் புரிந்தால், அது எதைக் கொண்டது என்பது பற்றி ஒரு யோசனை இருக்க வேண்டும். பெரிய ரஷ்ய விஞ்ஞானி M. V. Lomonosov படி "இருளில், இயற்பியல் மற்றும் குறிப்பாக, ரசாயனவாதிகள் இருக்க வேண்டும், கட்டமைப்பு உட்புற துகள்கள் தெரியாமல்." 1741 இல், முதன்முதலில் கோட்பாட்டளவில், பின்னர் பரிசோதனைகள் மூலம் உறுதிப்படுத்தப்பட்டு, வேதியியல் சட்டங்களை கண்டுபிடித்தார், அது வாழ்க்கை மற்றும் உயிரற்ற விஷயங்களைப் படிப்பதற்கான அடிப்படையாக விளங்குகிறது: அனைத்து பொருட்களும் மூலக்கூறுகளை உருவாக்குவதற்கான அணுக்கள் கொண்டவை. இந்த துகள்கள் தொடர்ச்சியான இயக்கத்தில் உள்ளன.

J. டால்டன் கண்டுபிடிப்புகள் மற்றும் பிழைகள்

50 ஆண்டுகளுக்கு பிறகு, லொமோமனோசோவின் யோசனை ஆங்கில விஞ்ஞானி ஜே டால்டன் உருவாக்கத் தொடங்கியது. விஞ்ஞானிகள் அணுசக்திகளின் அணு நிறைகளை தீர்மானிக்க மிக முக்கியமான கணிப்புகளை மேற்கொண்டனர். இது போன்ற அனுமானங்களின் முக்கிய ஆதாரமாக இது செயல்பட்டது: மூலக்கூறு மற்றும் பொருளின் வெகுஜன கணக்கிடலாம், அதன் கலவைகளை உருவாக்கும் துகள்களின் அணு எடையை அறிந்து கொள்ளலாம். லொமொனோசோவ் மற்றும் டால்டன் ஆகிய இருவரும் உற்பத்தி முறையை பொருட்படுத்தாமல், கலவையின் மூலக்கூறு எப்போதும் மாற்றமடையாத அளவு மற்றும் குணாதிசயமான கலவை கொண்டிருப்பதாக நம்பினர். முதலில், இந்த வடிவத்தில் இருந்த பொருள் பொருளின் நிலையானது சட்டமுறைப்படுத்தப்பட்டது. விஞ்ஞான வளர்ச்சிக்காக டால்டனின் மகத்தான பங்களிப்பை அங்கீகரிப்பது, எரிச்சலூட்டும் தவறுகளைப் பற்றி மௌனமாக இருக்க முடியாது: ஆக்ஸிஜன், நைட்ரஜன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் போன்ற எளிமையான பொருட்களின் மூலக்கூறு கட்டமைப்பின் மறுப்பு. சிக்கலான இரசாயன பொருட்களில் மூலக்கூறுகள் இருப்பதாக விஞ்ஞானி நம்பினார் . டால்டன் விஞ்ஞான சமூகத்தில் மகத்தான அதிகாரம் இருப்பதை கருத்தில் கொண்டு, அவரது தவறுகள் வேதியியல் வளர்ச்சியை எதிர்மறையாக பாதித்தது.

நாம் எப்படி அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளை எடையுள்ளோம்

வினைத்திறனான பொருட்களின் பாதுகாப்பை கருத்தில் கொண்டு, அதன் விளைவாக உருவாகியுள்ள பொருட்களின் பாதுகாப்பை கருத்தில் கொண்டு, இது போன்ற ஒரு ரசாயன முன்மொழிவை கண்டுபிடிப்பது சாத்தியமானது. டால்டனுடன் கூடுதலாக, அணுவள மக்களின் அளவீடு I. பெர்சீலியஸ் அவர்களால் நடத்தப்பட்டது, அவர் இரசாயனக் கூறுகளின் அணு எடையின் அட்டவணையை தொகுத்து, லத்தீன் கடிதங்களின் வடிவத்தில் நவீன பெயரை முன்மொழிந்தார். தற்போது, கார்பன் நானோகுழாயின் உதவியுடன் அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகள் நிறைந்துள்ளன. இந்த ஆய்வுகள் மூலம் பெறப்பட்ட முடிவுகள் வேதியியல் இருக்கும் சட்டங்களை உறுதிப்படுத்துகின்றன. முன்னதாக, விஞ்ஞானிகள் ஒரு சாதனத்தை வெகுஜன ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் பயன்படுத்தினர், ஆனால் சிக்கலான எடையுள்ள நுட்பம் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரில் ஒரு தீவிரமான பின்னடைவாக இருந்தது.

பொருள் நிறைந்த பொருட்களின் பாதுகாப்பு சட்டம் ஏன் முக்கியமானது?

MV Lomonosov மூலம் தயாரிக்கப்பட்ட மேலே பெயரிடப்பட்ட இரசாயன முன்னிலைப்படுத்தல் எதிர்வினை போது reagents மற்றும் பொருட்கள் உருவாக்கும் அணுக்கள் எங்கும் மறைந்து மற்றும் எதுவும் இருந்து தோன்றும் இல்லை என்று நிரூபிக்கிறது. வேதியியல் செயல்முறைக்கு முன்னும் பின்னும் அவற்றின் அளவு மாறுபடவில்லை. அணுக்கள் பரவலாக இருப்பதால், இந்த உண்மை தர்க்கரீதியாக வெகுஜன மற்றும் ஆற்றல் பாதுகாப்பிற்கான சட்டத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. மேலும், விஞ்ஞானி இந்த ஒழுங்குமுறையை இயற்கையின் உலகளாவிய கொள்கையாக அறிவித்தார், ஆற்றல் ஒருங்கிணைப்பதற்கும், பொருளின் கலவையின் நிலைத்தன்மையையும் உறுதிப்படுத்துகிறார்.

ப்ரோஸ்ட்ஸின் கருத்துக்கள் அணு-மூலக்கூறு கோட்பாட்டின் உறுதிப்படுத்தலாகும்

இசையமைப்பிற்கான நியமச் சட்டத்தின் கீழ் இது போன்ற ஒரு முன்மொழிவை நாங்கள் கண்டுபிடிப்போம். 18 ஆம் நூற்றாண்டின் வேதியியல் - 19 ஆம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதி - இரண்டு பிரெஞ்சு விஞ்ஞானிகள் ஜே.பிரார்ட் மற்றும் சி. இரசாயன எதிர்வினை விளைவாக உருவாகியுள்ள பொருட்களின் கலவை பிரதானமாக காற்றோட்டங்களின் தன்மையை சார்ந்துள்ளது என்று முதலில் வலியுறுத்தினார். கலோரி-எதிர்வினைத் தயாரிப்புகளின் கலவைகளை தொடர்புபடுத்தும் பொருட்களின் தொடர்புடைய எண்ணிக்கை மேலும் பெர்டோலட் உறுதியாக இருந்தது. ஆராய்ச்சியின் ஆரம்பத்தில் பெரும்பாலான வேதியியலாளர்கள் புரூஸ்டின் கருத்துக்களை ஆதரித்தனர். அவர்கள் பின்வருமாறு வடிவமைத்தனர்: ஒரு சிக்கலான கலவைகளின் அமைப்பு எப்பொழுதும் நிரந்தரமானது, அது எவ்வாறு பெற்றது என்பதைப் பொறுத்து இல்லை. இருப்பினும், திரவ மற்றும் திடமான தீர்வுகள் (உலோகக்கலவைகள்) பற்றிய மேலும் ஆய்வு K. பெர்த்தோல்ட் பற்றிய எண்ணங்களை உறுதிப்படுத்தியது. இந்த பொருள்களுக்கு, அமைப்பின் நிலையான விதி, பொருந்தாது. மேலும், அது அயனிச் படிக லட்டிகளுடன் கலவைகள் செயல்படாது . இந்த பொருட்களின் கலவை அவை பிரித்தெடுக்கும் முறைகளை சார்ந்துள்ளது.

அதன் தயாரிப்பின் முறையைப் பொருட்படுத்தாமல், ஒவ்வொரு வேதியியல் பொருளும் ஒரு நிலையான, அளவு மற்றும் குவிய அமைப்பு ஆகும். 1808 ஆம் ஆண்டில் ஜே.பூரூஸ்ட் முன்மொழியப்பட்ட பொருளின் கலவையின் நியமத்தின் படி இந்த சூத்திரம் விவரிக்கிறது. ஆதாரமாக, அவர் பின்வரும் அடையாளச் சித்திரங்களை மேற்கோள் காட்டுகிறார்: சைபீரியாவில் இருந்து மலாய்டிட் ஸ்பெயினில் வெட்டப்பட்ட தாதுப்பொருளைப் போலவே அதே அமைப்பு உள்ளது; உலகில் ஒரே ஒரு சிஞ்சாபர் பொருள் உள்ளது, அது பெறப்பட்ட துறையில் இருந்து அது தேவையில்லை. இவ்விதத்தில், பிரவுஸ்ட் பிரித்தலின் இடத்தையும் முறையையும் பொருட்படுத்தாமல், பொருளின் அமைப்பின் நிலைத்தன்மையை வலியுறுத்தினார்.

விதிவிலக்குகள் இல்லாமல் விதிமுறைகளும் இல்லை

கலவையின் நிலையான தன்மையிலிருந்து, அது ஒரு சிக்கலான கலவை உருவாகும்போது, குறிப்பிட்ட எடை விகிதங்களில் வேதியியல் கூறுகள் ஒன்றோடொன்று இணைந்திருக்கின்றன. வேதியியல் விஞ்ஞான தகவல்களில் உற்பத்தியைப் பொறுத்து மாறுபடும் கலவை கொண்ட பொருட்களின் இருப்பில் தோன்றியது. ரஷ்ய அறிவியலாளர் எம். கர்னாகோவ் இந்த கலவைகளை பெர்டோலிடைஸ் என்று அழைக்கிறார், உதாரணமாக டைட்டானியம் ஆக்சைடு, கன நீர், சிர்கோனியம் நைட்ரைடு.

இந்த உட்பொருள்களில் 1 உறுப்புக்கு மற்றொரு உறுப்பு வேறு ஒரு உறுப்பு எடை கொண்டது. எனவே, கேலியம் கொண்ட பிஸ்மத் ஒரு பைனரி கலவை, ஒரு பகுதியாக கேலியம் எடை மூலம் 1.24 முதல் 1.82 பிஸ்மத் பாகங்கள். பின்னர் வேதியியலாளர்கள், ஒருவருக்கொருவர் உலோகத்தை இணைப்பதோடு கூடுதலாக, கலவைகளின் நியமத்திற்குக் கீழ்ப்படியாத பொருட்கள் ஆக்சைடுகளைப் போன்ற கனிம சேர்மங்களில் இந்த வகுப்பில் உள்ளன. செலிபீடிஸ், கார்பைடுஸ், நைட்ரைடுகள் மற்றும் ஹைட்ரைட்ஸ் ஆகியவற்றிற்கும் பெர்டோலோடுஸ் சிறப்பியல்புடையது.

ஐசோடோப்புகளின் பங்கு

தனது வசம் பெறப்பட்ட நிலையில், விஷயத்தின் நிலையின் விதி, வேதியியல் ஒரு துல்லியமான விஞ்ஞானமாக, அது உருவாக்கும் உறுப்புகளின் ஐசோடோபிக் உள்ளடக்கத்துடன் ஒரு கலவையின் எடை பண்புடன் இணைக்க முடியும். ஐசோடோப்புகள் ஒத்த புரோட்டான் கொண்ட ஒரு இரசாயன உறுப்பின் அணுக்களைக் கருதுகின்றன, ஆனால் வெவ்வேறு நியூக்ளியோன் எண்கள். கணக்கில் ஐசோடோப்புகளின் இருப்பை எடுத்துக்கொள்வது, இந்த உட்பொருளை உள்ளிடுகின்ற உறுப்புகள் நிலையானதாக இருப்பதால், கலவையின் எடை கலவை மாறி இருக்கக்கூடும் என்பது தெளிவாகிறது. உறுப்பு எந்த ஐசோடோப்பு உள்ளடக்கத்தை அதிகரிக்கிறது என்றால், பொருள் எடை அமைப்பு கூட மாற்றங்கள். உதாரணமாக, சாதாரண நீர் 11% ஹைட்ரஜன் உள்ளது, மற்றும் அதன் ஐசோடோப்பு (டியூட்டரியம்) உருவாகிய கனமான நீர் 20% ஆகும்.

பெர்த்தோலிட்ஸின் சிறப்பியல்புகள்

நாம் ஏற்கனவே விளக்கியுள்ளபடி, வேதியியல் பாதுகாப்புச் சட்டங்கள், அணு-மூலக்கூறு கோட்பாட்டின் முக்கிய குறிப்புகளை உறுதிப்படுத்துகின்றன, நிலையான கலவை-டால்டாய்டின் பொருட்களுக்கு முற்றிலும் உண்மை. ஒரு பெர்த்தோலிட் எல்லைகள் உள்ளன, அதில் உறுப்புகளின் எடை பகுதிகளை மாற்ற முடியும். எடுத்துக்காட்டாக, tetravalent டைட்டானியம் ஆக்சைடு, உலோக ஒரு எடை ஒரு பகுதியாக இருந்து 0.65 இருந்து 0.67 ஆக்ஸிஜன் பாகங்கள். ஒரு அல்லாத நிரந்தர அமைப்பு பொருட்கள் ஒரு மூலக்கூறு அமைப்பு இல்லை, அவர்களின் படிக lattices அணுக்கள் உள்ளன. எனவே, சேர்மங்களின் ரசாயன சூத்திரங்கள் அவற்றின் கலவையின் எல்லைகளை மட்டுமே பிரதிபலிக்கின்றன. பல்வேறு பொருட்கள் வேறுபட்டவை. வெப்பநிலை, உறுப்புகளின் எடை கலவையில் மாற்றம் இடைவெளியை மேலும் பாதிக்கலாம். இரண்டு இரசாயன கூறுகள் தங்களுக்குள் பல பெர்த்தோலிடைகளை உருவாக்கியிருந்தால், பல உறவுகளின் சட்டம் அவர்களுக்கும் பொருந்தாது.

மேலே உள்ள அனைத்து எடுத்துக்காட்டுகளிலிருந்தும் ஒரு முடிவை எடுப்போம்: கோட்பாட்டியலில் வேதியியல் இரண்டு பொருட்களின் தொகுப்பாகும்: ஒரு நிலையான மற்றும் மாறி அமைப்புடன். இயற்கையில் இந்த சேர்மங்கள் இருப்பதை அணு-மூலக்கூறு கோட்பாட்டின் சிறந்த உறுதிப்படுத்தல் ஆகும். ஆனால் அமைப்பின் நிலையான தன்மை இனி வேதியியல் விஞ்ஞானத்தில் ஆதிக்கம் செலுத்துவதில்லை. ஆனால் அதன் வளர்ச்சி வரலாற்றை தெளிவாக விளக்குகிறது.