안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
일정 성분비 법칙은 하나의 화합물을 이루고 있는 성분원소의 질량의 비는 일정하다는 법칙입니다.
보통 정비례의 법칙이라고도 하는데, 1799년 프랑스의 화학자이자 약학자인 조제프 루이 프루스트가 인공적으로 합성한 탄산구리와 천연의 탄산구리는 조성이 같다는 것을 발견하여 이 법칙을 만듭니다.
다만, 일정 성분비 법칙은 항상 성립하는 것은 아니며 이러한 화합물을 비화학량론적 화합물이라 합니다.
말씀하신 철과 산소의 경우가 그런데요, 산화철의 일종인 뷔스타이트는 0.83에서 0.95개의 철 원자마다 하나의 산소 원자를 가지기 때문에 실험을 해보면 23%에서 25%의 산소 질량비가 나타납니다. 그래서 이상적인 식은 FeO이지만, 결정내의 빈 공간 때문에 Fe0.95O로 줄어들게 됩니다.
그렇다고 모든 철과 산소가 법칙에 어긋나는 것은 또 아닙니다.
