قانون النسب الثابتة

مع التقدم العلمي وتطوره في مجال دراسة المركبات الكيميائية والعناصر بشكل عام، ومع تطور الأجهزة المستخدمة في الكشف عن مكونات المركبات الكيميائية ومعرفة العناصر التي تدخل في تركيبها استطاع العلماء، من خلال هذه الأجهزة والتجارب المختلفة حساب نسبة كل عنصر يدخل في تكوين وتركيب المركب الكيميائي.

فمن خلال معرفة نسب هذه العناصر في المركبات الكيميائية نستطيع تصنيع هذه المركبات بكميات مختلفة وحسب الحاجة، دون اللجوء إلى وضع كميات من هذه العناصر بشكل كبير وعشوائي للحصول على كميات قليلة، ومن خلال هذا المقال سوف نتعرف على مفهوم النسب الثابتة، ونوضح أهميته ونذكر مثال لتوضيح أن نسب العناصر الكيميائية في المركبات تبقى ثابتة.

يعرف قانون النسب الثابتة باسم التركيب المحدد للمركبات الكيميائية أو قانون بروست، وذلك نسبة للعالم الذي عمل في هذا المجال بشكل كبير وأظهره للعلن عام 1081 وهو العالم جوزيف بروست، فقد وجد العالم بروست أن نسبة العناصر الموجودة في المركبات الكيميائية تكون ثابتة، وذلك عند قيامه بعدد من التجارب والتفاعلات الكيميائية بين العناصر المختلفة.

فوضع قانونه الذي يوضح هذه الظاهرة والذي ينص على أن كل مركب كيميائي -بشرط أن يكون نقياً- يتكون من نسبة كتلية ثابتة من العناصر نفسها المكونة له، وذلك مهما اختلفت طرق التحضير أو الحصول عليه، مثلاً عند تحليل 18 غرام من الماء النقي فإننا نجد بأن هنالك 2 غرام من عنصر الهيدروجين، و16غرام من عنصر الأكسجين.

وفي هذه الحالة نحصل على نسبة ثابتة تساوي واحداً إلى ثمانية (1 : 8) دائماً، ويعتبر قانون النسب الثابتة من القوانين المهمة في مجال الكيمياء، حيث من خلال معرفة هذه النسب نستطيع الحصول على الكميات التي نحتاجها من المركبات المختلفة، وخاصة تلك المركبات التي تدخل في تركيب الأدوية المختلفة ومواد التنظيف والمواد الحافظة في المعلبات الغذائية وغيرها من المواد.

عند تحليل ثلاث عينات من أي مركب كيميائي فإننا سوف نجد بأن نسب العناصر في هذا المركب تبقى ثابتة مهما اختلف كتلة هذه العينة، فمثلاً عند تحليل ثلاث عينات من مركب أكسيد النحاسي الثاني نجد بأن كتلة العينة الأولى تساوي 5.26 غراماً، وكتلة العينة الثانية 7.90 غراماً، وكتلة الثالثة 6.32 غراماً، فوجد أن هذه العينات تحتوي على 4.20 غراماً و6.30 غراماً و 5.04 غراماً من النحاس في العينات الثلاثة على التوالي.

فمن خلال طرح كتلة النحاس من كل عينة (كتلة العينة الأولى طرح كتلة النحاس في العينة الأولى والثانية من الثانية والثالثة من الثالثة) نجد بأن كتل الأكسجين في كل عينة على التوالي 1.06 غرام و1,6 غرام و1.28 غرام، ومن خلال قسمة كتلة الأكسجين في العينة الأولى على كتلة النحاس في العينة الأولى والثانية على الثانية والثالثة على الثالثة، نجد أن نسبة الأكسجين إلى النحاس نسبة 4:1، وهذا يعني أن نسبة الأكسجين والنحاس ثابتة مهما تغيرت كتلة العينة.