निश्चित अनुपात का नियम

रसायन विज्ञान में, निश्चित अनुपात का नियम, जिसे कभी-कभी प्राउस्ट का नियम कहा जाता है, या निरंतर रचना का नियम बताता है कि एक दिया गया है रासायनिक यौगिक में हमेशा उसके घटक तत्व निश्चित अनुपात (द्रव्यमान के अनुसार) में होते हैं और यह उसके स्रोत और बनाने की विधि पर निर्भर नहीं करता है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन बनाता है 8/9 शुद्ध पानी के किसी भी नमूने के द्रव्यमान का, जबकि हाइड्रोजन शेष का निर्माण करता है 1/9 द्रव्यमान का अनुपात: एक यौगिक में दो तत्वों का द्रव्यमान हमेशा एक ही अनुपात में होता है। एकाधिक अनुपात के नियम के साथ, निश्चित अनुपात का नियम स्तुईचिओमेटरी का आधार बनता है।

इतिहास
निरंतर अनुपात का नियम 1797 में [[जोसेफ प्रिस्टले]] द्वारा दिया गया था। यह अवलोकन सबसे पहले इंगलैंड के धर्मशास्त्री और रसायनज्ञ जोसेफ प्रीस्टले और दहन की प्रक्रिया पर केंद्रित एक फ्रांसीसी रईस और रसायनज्ञ एंटोनी लेवोइसियर द्वारा किया गया था। "I shall conclude by deducing from these experiments the principle I have established at the commencement of this memoir, viz. that iron like many other metals is subject to the law of nature which presides at every true combination, that is to say, that it unites with two constant proportions of oxygen. In this respect it does not differ from tin, mercury, and lead, and, in a word, almost every known combustible."

रासायनिक यौगिक की परिभाषा में निहित आधुनिक रसायनज्ञ के लिए निश्चित अनुपात का नियम स्पष्ट प्रतीत हो सकता है। 18वीं शताब्दी के अंत में, हालांकि, जब एक रासायनिक यौगिक की अवधारणा अभी तक पूरी तरह से विकसित नहीं हुई थी, कानून उपन्यास था। वास्तव में, जब पहली बार प्रस्तावित किया गया था, तो यह एक विवादास्पद बयान था और अन्य रसायनज्ञों द्वारा इसका विरोध किया गया था, विशेष रूप से प्राउस्ट के साथी फ्रांसीसी क्लाउड लुइस बर्थोलेट, जिन्होंने तर्क दिया था कि तत्व किसी भी अनुपात में संयोजित हो सकते हैं। इस बहस का अस्तित्व दर्शाता है कि उस समय शुद्ध रासायनिक यौगिकों और मिश्रणों के बीच का अंतर पूरी तरह से विकसित नहीं हुआ था। निश्चित अनुपात के नियम ने 1803 में शुरुआत में जॉन डाल्टन द्वारा प्रवर्तित परमाणु सिद्धांत में योगदान दिया, और इसे एक दृढ़ सैद्धांतिक आधार पर रखा गया, जिसने पदार्थ को असतत परमाणुओं से मिलकर समझाया, कि प्रत्येक तत्व के लिए एक प्रकार का परमाणु था, और यौगिक विभिन्न प्रकार के परमाणुओं के निश्चित अनुपात में संयोजन से बने होते हैं। एक संबंधित प्रारंभिक विचार प्राउट की परिकल्पना थी, जिसे अंग्रेजी रसायनज्ञ विलियम प्राउट द्वारा तैयार किया गया था, जिन्होंने प्रस्तावित किया था कि हाइड्रोजन परमाणु मौलिक परमाणु इकाई थी। इस परिकल्पना से संपूर्ण संख्या नियम प्राप्त किया गया था, जो कि अंगूठे का नियम था कि परमाणु द्रव्यमान हाइड्रोजन के द्रव्यमान का पूर्णांक गुणक होता है। इसे बाद में 1820 और 30 के दशक में परमाणु द्रव्यमान के अधिक परिष्कृत माप के बाद खारिज कर दिया गया था, विशेष रूप से जॉन्स जैकब बर्ज़ेलियस # निश्चित अनुपात के कानून द्वारा। परिकल्पना। 1920 के दशक से इस विसंगति को समस्थानिकों की उपस्थिति द्वारा समझाया गया है; किसी भी समस्थानिक का परमाणु द्रव्यमान पूर्ण संख्या नियम को संतुष्ट करने के बहुत करीब होता है, अलग-अलग बाध्यकारी ऊर्जाओं के कारण होने वाले बड़े पैमाने पर दोष काफी कम होते हैं।

गैर-स्टोइकियोमेट्रिक यौगिक/आइसोटोप
यद्यपि आधुनिक रसायन शास्त्र की नींव में बहुत उपयोगी है, निश्चित अनुपात का नियम सार्वभौमिक रूप से सत्य नहीं है। गैर-स्टोइकोमेट्रिक यौगिक मौजूद हैं जिनकी मौलिक संरचना नमूने से नमूने में भिन्न हो सकती है। ऐसे यौगिक बहु अनुपात के नियम का पालन करते हैं। एक उदाहरण लौह ऑक्साइड वुस्टाइट है, जिसमें प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु के लिए 0.83 और 0.95 लोहे के परमाणु हो सकते हैं, और इस प्रकार द्रव्यमान द्वारा 23% और 25% ऑक्सीजन के बीच कहीं भी हो सकते हैं। आदर्श सूत्र FeO है, लेकिन क्रिस्टलोग्राफिक रिक्तियों के कारण यह Fe के बारे में है0.95ओ। सामान्य तौर पर, प्राउस्ट के माप ऐसे बदलावों का पता लगाने के लिए पर्याप्त सटीक नहीं थे।

इसके अलावा, किसी तत्व की आइसोटोप संरचना उसके स्रोत के आधार पर भिन्न हो सकती है, इसलिए शुद्ध स्टोइकोमेट्रिक यौगिक के द्रव्यमान में इसका योगदान भिन्न हो सकता है। इस भिन्नता का उपयोग रेडियोमेट्रिक डेटिंग में किया जाता है क्योंकि खगोल विज्ञान, वायुमंडलीय, महासागरीय, पृथ्वी की पपड़ी और गहरी पृथ्वी प्रक्रियाएँ कुछ पर्यावरणीय समस्थानिकों को प्राथमिकता से केंद्रित कर सकती हैं। हाइड्रोजन और इसके समस्थानिकों के अपवाद के साथ, प्रभाव आम तौर पर छोटा होता है, लेकिन आधुनिक उपकरणों के साथ औसत दर्जे का होता है।

शुद्ध होने पर भी कई प्राकृतिक पॉलीमर संरचना में भिन्न होते हैं (उदाहरण के लिए डीएनए, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट)। पॉलिमर को आमतौर पर शुद्ध रासायनिक यौगिक नहीं माना जाता है, सिवाय इसके कि जब उनका आणविक भार एक समान (मोनो-डिस्पर्स) होता है और उनका स्टोइकोमेट्री स्थिर होता है। इस असामान्य मामले में, वे अभी भी समस्थानिक भिन्नताओं के कारण कानून का उल्लंघन कर सकते हैं।

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 * गैर-स्टोइकियोमेट्रिक यौगिक
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