Vad är lagen om bestämda proportioner?

Lagen med bestämda proportioner, som först förklarades i slutet av 1700-talet av kemisten Joseph Proust, är grunden för modern vetenskaps förståelse av kemiska kombinationer. Den säger att i någon volym eller massa kommer elementen i en kemisk förening att bibehålla sin inställda andel. Till exempel är en allmänt känd kemisk förening rent vatten som består av väte och syre i formeln H20. Lagen med bestämda proportioner säger att oavsett mängd vatten - oavsett om ett glas, en regnfat eller en pipett - förhållandet väte till syre kommer alltid att vara en del väte till åtta delar syre. Denna lag gäller för andelarna av nästan alla kemiska föreningar.

Proust upptäckte lagen medan han genomförde experiment för att bestämma formlerna för kemiska föreningar. Hans experiment under en sexårsperiod var ursprungligen på metallföreningar, och hans slutsatser skilde sig från dagens etablerade vetenskap. Prousts upptäckter bestred starkt av andra forskare. Det tros att denna reaktion berodde på förvirring hos de flesta forskare från 1700-talet om skillnaderna mellan rena och blandade kemiska föreningar.

En forskare som inte höll med Proust var John Dalton, som samtidigt utvecklade sin teori om lagen i flera proportioner. När han kom från principen från en annan väg, märkte han att när föreningar framställdes med olika metoder, var deras förhållanden direkt proportionella mot de ursprungliga föreningselementen. Vidare hävdade han att dessa förhållanden alltid uttrycktes som hela siffror. När han hörde Prousts lag med bestämda proportioner, insåg han att denna lag, i kombination med lagen med flera proportioner, utgör grunden för den tidigaste atomteorin, som förklarade atomernas beteende enligt fasta lagar.

I dag anser forskare lagen med bestämda proportioner som en kritisk vetenskaplig upptäckt. Det är dock inte universellt sant. Det finns några kemiska föreningar som kombineras utanför de strikta proportionerna av denna lag. Under 1700-talet var experiment inte så exakt som det skulle bli i senare århundraden; mätningar rapporterades inte med tillräcklig exakthet för att märka variationer mellan de element som var kända vid den tiden. Dessutom hade isotoper och deras påverkan på föreningar ännu inte upptäckts. Att ta hänsyn till effekterna av lätta och tunga isotoper i analysen av atomvikter kan redogöra för undantagen från regeln.