Закон постоянства состава утверждает, что каждое чистое химическое соединение независимо от способа его получения или источника имеет строго определённый качественный и количественный состав. Это означает, что в соединении атомы различных элементов всегда соединяются между собой в определённых массовых отношениях, выражающихся простыми и постоянными числами.
Например, вода, независимо от того, получена ли она в лабораторных условиях или встречается в природе, всегда состоит из водорода и кислорода в массовом соотношении 1:8. Такое постоянство связано с дискретной природой вещества и закономерностями химического связывания атомов.
Формулировка закона принадлежит французскому учёному Ж. Л. Прусту (1799 г.), который экспериментально доказал, что состав химических соединений не изменяется в зависимости от их происхождения. До Пруста существовала противоположная точка зрения, выдвинутая К. Берthollet, который считал, что состав соединений может изменяться в широких пределах в зависимости от условий. Работы Пруста опровергли эту позицию и заложили основы современной химической атомно-молекулярной теории.
Закон постоянства состава объясняется атомистической теорией Дж. Дальтона. Согласно этой теории:
Таким образом, неизменность состава химического соединения обусловлена неизменностью числа и вида атомов, входящих в его молекулу.
Все эти примеры демонстрируют, что независимо от источника получения вещества, будь то лабораторный синтез или природные процессы, состав соединений остаётся неизменным.
Закон постоянства состава имеет фундаментальное значение для развития химии. Он стал одним из краеугольных камней в становлении атомно-молекулярной теории и способствовал развитию количественных методов анализа. Благодаря этому закону стало возможным:
Закон постоянства состава относится к истинным химическим соединениям. Для смесей, где вещества соединены физически, массовое соотношение компонентов может изменяться произвольно. Кроме того, существуют химические соединения с переменным составом, например оксиды железа или титана, где содержание элементов может варьировать в пределах определённых значений. Такие соединения получили название нестрехиометрических.
Закон постоянства состава является важнейшим дополнением к закону сохранения массы веществ. Если закон Лавуазье утверждает, что масса веществ сохраняется при химических реакциях, то закон Пруста уточняет, что продукты реакции имеют строго определённый состав. В совокупности эти законы обеспечили прочную основу для формирования количественной химии.