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纯净物质都有固定不变的组成吗?

纯净物都有固定不变的组成,这叫定组成定律,又叫定比定律。这个定律是1808年法国化学家普鲁斯特(Proust,J.L.)提出的,他在论战中战胜另一位法国化学家贝托莱(Berthollet,C.L.)之后才被世人所公认。1799年法国化学家贝托莱认为化合物的组成不是固定不变的,可随制备方法或反应物相对量的不同而可在一定范围内改变。而普鲁斯特则认为纯净化合物都有固定不变的组成和性质。

然而,现在已知很多固体化合物的组成并不是固定不变的,随着制备方法的不同,它的组成能在小范围内变化。例如,普通的FeS中铁的含量可以在63.5% ~60.1%之间变化(FeS含铁量计算值为63.55%)。铁可能由于晶格空穴而从固体中消失。

例如有一种叫“钨青铜”的化合物NaxWO3(0.3<x<0.95),就是一种组成比不固定的化合物。Na的位置是部分地空着的,原因与上述FeS相似。 为了满足电中性,W(V)和W(VI)混杂在一起,这样的NaxWO3晶体有青铜般的金属光泽。又如钨的蓝色低价氧化物的分子式WOx中的x不整数,x等于几要视实验条件而定,它是一个非整比化合物。

这种非整比化合物又称为非整比化合物(nonstoichiometric com-poand)。这种化合物的例子很多,主要存在于VIA族(O、S、Se、Te)和一些具有不同化合价态的过渡金属化合物中。其他例子如NiO中Ni∶O≠1∶1,而是0.97∶1.00,FeO中Fe∶O≠1∶1,而在Fe0.04O和Fe0.84O之间变化等等。非整比化合物在催化剂和半导体制备上有重要作用。

绝大多数化合物具有固定组成,这些化合物叫道尔顿体,而具有可变组成的固态化合物一般称为贝托莱体(以纪念法国化学家贝托莱)。

(责任编辑:化学自习室)
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