Az a meghatározott arányok törvényea többszörös arányok törvényével együtt alkotja a sztöchiometria vizsgálata a kémiában. A határozott arányok törvényét Proust törvényének vagy az állandó összetételű törvénynek is nevezik.
A határozott arányok törvénye
A határozott arányok törvénye meghatározza a összetett mindig azonos arányban tartalmaz elemek által tömeg. Az elemek tömegarányát rögzítik, függetlenül attól, hogy honnan származtak az elemek, hogyan állítják elő a vegyületet, vagy bármilyen más tényezőtől függően. A törvény alapvetően azon a tényen alapul, hogy egy adott elem atomja megegyezik az elem bármely más atomjával. Tehát az oxigénatom ugyanaz, függetlenül attól, hogy szilícium-dioxidból vagy a levegőben lévő oxigénből származik.
A folyamatos összetétel törvénye egyenértékű törvény, amely kimondja, hogy a vegyület mindegyik mintájának azonos tömegű elemei vannak.
Pont a meghatározási törvényről
A határozott arányok törvénye szerint a víz tömeg szerint mindig 1/9 hidrogént és 8/9 oxigént tartalmaz.
Az asztali sóban lévő nátrium és klór a nátrium-kloridban alkalmazott szabályok szerint kombinálódik. A nátrium atomtömege körülbelül 23 és a nátrium atomtömege klór körülbelül 35, tehát a törvény alapján az a következtetés vonható le, hogy 58 gramm nátrium-klorid körülbelül 23 g nátriumot és 35 g nátrium-kloridot eredményez klór.
A határozott arányok törvényének története
Bár a határozott arányok törvénye egy modern kémikus számára nyilvánvalónak tűnhet, az elemek kombinációjának módja a kémia első napjaiban a 18. század végén nem volt nyilvánvaló. Joseph Proust francia kémikus (1754–1826) a felfedezés jóváírja, de Joseph Priestly (1783–1804) angol vegyész és teológus, valamint Antoine francia vegyész Lavoisier (1771–1794) volt az első, aki 1794-ben közzétette a törvényt tudományos javaslatként, a égést. Megfigyelték, hogy a fémek mindig két arányú oxigént tartalmaznak. Mint ma tudjuk, az oxigén a levegőben két atomból álló gáz, O2.
A törvényt hevesen megvitatták, amikor azt javasolták. Francia kémikus Claude Louis Berthollet (1748–1822) ellenző volt, az érvelő elemek bármilyen arányban kombinálhatók vegyületek képzésére. Csak az angol kémikus John Dalton (1766–1844) atomelmélete magyarázta meg az atomok természetét, hogy elfogadják a határozott arányok törvényét.
Kivételek a határozott arányok törvényéről
Noha a meghatározott arányok törvénye hasznos a kémiában, vannak kivételek a szabály alól. Néhány vegyület nem sztöchiometrikus jellegű, azaz elemi összetételük mintánként változik. Például a wustite egy vas-oxid típus, amelynek elemi összetétele 0,83 és 0,95 között változhat Vas atomok mindegyikéhez oxigénatom (Tömeg% 23–25 tömeg% oxigént). A vas-oxid ideális formulája a FeO, de a kristályszerkezet olyan, hogy vannak variációk. A wustite képlete Fe0.95O.
Az elemminta izotópos összetétele a forrástól függően is változik. Ez azt jelenti, hogy a tiszta sztöchiometrikus vegyület tömege az eredetétől függően kissé eltérő lesz.
A polimerek elemek összetételében is változnak tömegük szerint, bár a legszigorúbb kémiai értelemben nem tekintik valódi kémiai vegyületeknek.