Po raz pierwszy opublikował swoje Prawo stałych proporcji (lub Prawo stałego składu) w 1794 roku.
Prawo stałych proporcji
Jedna z podstawowych obserwacji współczesnej chemii, prawo stałych proporcji stwierdza, że w czystym związku pierwiastki łączą się w określonych proporcjach względem siebie.
Równoważnym stwierdzeniem jest prawo stałego składu, które mówi, że wszystkie próbki danego związku chemicznego mają taki sam skład pierwiastkowy.
Na przykład, tlen stanowi 8/9 masy dowolnej próbki czystej wody, podczas gdy wodór stanowi pozostałą 1/9 masy.
Wraz z prawem wielokrotnych proporcji stanowi to podstawę stechiometrii.
Ta obserwacja została po raz pierwszy dokonana przez francuskiego chemika Josepha Prousta na podstawie kilku eksperymentów przeprowadzonych w latach 1797-1804. W większości z tych eksperymentów, Proust reagował kilka elementów z tlenem iobserwował, że zawartość tlenu w produkcie tych reakcji był zawsze ustalony na jednej lub dwóch wartości, a nie wyświetlanie szeroki zakres możliwych wartości. Na przykład, Proust zmierzył, że produkt żelaza i tlenumógł zawierać 27% tlenu lub 48% tlenu, ale nie pośredni skład, lub że produkt miedzi i tlenu może zawierać 18% tlenu lub 25% tlenu, ale nie pośredni skład.
Based on such observations, Proust made statements like this one,in 1797:
Zakończę wywodząc z tych eksperymentów zasadę, którą ustanowiłem na początku tego pamiętnika, a mianowicie, że żelazo jak wiele innych metali podlega prawu natury, które panuje przy każdej prawdziwej kombinacji, to znaczy, że jednoczy się z dwoma stałymi proporcjami tlenu. Pod tym względem nie różni się od cyny, rtęci i ołowiu, a jednym słowem prawie każdego znanego materiału palnego.
Choć prawo stałych proporcji może wydawać się trywialnie prawdziwe dla współczesnego chemika, nieodłącznie związane z samą definicją związku chemicznego, nie było tak pod koniec XVIII wieku, kiedy pojęcie związku chemicznego nie zostało jeszcze w pełni rozwinięte. W rzeczywistości, kiedy po raz pierwszy zostało zaproponowane, było to kontrowersyjne stwierdzenie i sprzeciwiali się mu inni chemicy, zwłaszcza kolega Prousta, Francuz Claude Louis Berthollet, który twierdził, że pierwiastki mogą łączyć się w dowolnych proporcjach. Samo istnienie tejdebaty podkreśla, że w tamtym czasie rozróżnienie między czystymi związkami chemicznymi a mieszaninami nie było jeszcze w pełni rozwinięte.
Prawo określonych proporcji przyczyniły się do teorii atomowej, że John Dalton promowane począwszy od 1803 roku, który wyjaśnił materii jako składający się z dyskretnych atomów, że nie było jeden rodzaj atomu dla każdego elementu, i że związki zostały wykonane z kombinacji różnych typów atomów w fixedproportions.
Można zauważyć, że chociaż bardzo przydatne w fundamencie nowoczesnej chemii, prawo określonych proporcji nie jest powszechnie prawdziwe.Istnieją związki niestechiometryczne, których skład pierwiastkowy może zmieniać się z próbki na próbkę. Przykładem jest tlenek żelaza wüstite, który może zawierać między 0,83 a 0,95 atomu żelaza na każdy atom tlenu, a tym samymcontain wszędzie między 23% a 25% tlenu. Ogólnie rzecz biorąc, pomiary Prousta nie były wystarczająco dokładne, aby wykryć takie różnice.