PRAWO WIELU PROPORCJI: WYJAŚNIENIE, ZASTOSOWANIA - CHEMIA - 2026

Prawo różnych proporcjach jeden zasad stechiometrii i po raz pierwszy w 1803 roku formułowane przez aptekę i matematyka John Dalton zaoferować wyjaśnienie, w jaki sposób elementy chemiczne połączyć w celu wytworzenia związków. .

W tym prawie wyraża się, że jeśli dwa pierwiastki łączą się, aby wytworzyć więcej niż jeden związek chemiczny, proporcja mas pierwiastka numer dwa podczas całkowania z niezmienną masą pierwiastka numer jeden będzie w małych związkach całkowitych.

John dalton

W ten sposób można powiedzieć, że z prawa określonych proporcji sformułowanego przez Prousta, z prawa zachowania masy zaproponowanego przez Lavoisiera oraz z prawa określonych proporcji wywodzi się idea teorii atomowej (kamień milowy w historia chemii), a także formułowanie wzorów na związki chemiczne.

Wyjaśnienie

Połączenie dwóch elementów w różnych proporcjach zawsze skutkuje unikalnymi związkami o różnych właściwościach.

Nie oznacza to, że elementy mogą być skojarzone w dowolnej relacji, ponieważ ich konfiguracja elektroniczna musi być zawsze brana pod uwagę przy określaniu, które połączenia i struktury mogą zostać utworzone.

Na przykład dla pierwiastków węgla (C) i tlenu (O) możliwe są tylko dwie kombinacje:

- CO, gdzie stosunek węgla do tlenu wynosi 1: 1.

- CO ₂ , gdzie stosunek tlenu do węgla wynosi 2: 1.

Aplikacje

Wykazano, że prawo wielokrotnych proporcji ma zastosowanie bardziej precyzyjnie w prostych związkach. Podobnie jest niezwykle przydatne, jeśli chodzi o określenie stosunku wymaganego do połączenia dwóch związków i utworzenia jednego lub więcej w wyniku reakcji chemicznej.

Jednak prawo to przedstawia błędy o dużej wielkości, gdy stosuje się je do związków, które nie wykazują stechiometrycznej zależności między ich pierwiastkami.

Podobnie wykazuje duże wady, jeśli chodzi o stosowanie polimerów i podobnych substancji ze względu na złożoność ich struktur.

Rozwiązane ćwiczenia

Pierwsze ćwiczenie

Udział masowy wodoru w cząsteczce wody wynosi 11,1%, natomiast w nadtlenku wodoru 5,9%. Jaki jest stosunek wodoru w każdym przypadku?

Rozwiązanie

W cząsteczce wody stosunek wodoru jest równy O / H = 8/1. W cząsteczce nadtlenku jest to O / H = 16/1

Wynika to z faktu, że zależność między obydwoma pierwiastkami jest ściśle związana z ich masą, więc w przypadku wody dla każdej cząsteczki stosunek ten wynosiłby 16: 2, czyli 8: 1, jak pokazano na rysunku. Oznacza to, że 16 g tlenu (jeden atom) na każde 2 g wodoru (2 atomy).

Drugie ćwiczenie

Atom azotu tworzy z tlenem pięć związków, które są stabilne w standardowych warunkach atmosferycznych (25 ° C, 1 atm). Tlenki te mają następujące wzory: N ₂ O, NO, N ₂ O ₃ , N ₂ O ₄ i N ₂ O ₅ . Jak wytłumaczyć to zjawisko?

Rozwiązanie

Zgodnie z prawem wielokrotnych proporcji mamy, że tlen wiąże się z azotem w niezmiennej proporcji masowej (28 g):

- W N ₂ O stosunek tlenu (16 g) do azotu wynosi około 1.

- W NO stosunek tlenu (32 g) do azotu wynosi około 2.

- W N ₂ O ₃ stosunek tlenu (48 g) do azotu wynosi około 3.

- W N ₂ O ₄ stosunek tlenu (64 g) do azotu wynosi około 4.

- W N ₂ O ₅ stosunek tlenu (80 g) do azotu wynosi około 5.

Ćwiczenie trzecie

Masz kilka tlenków metali, z których jeden zawiera 27,6%, a drugi 30,0% masowych tlenu. Gdyby wzór strukturalny tlenku numer jeden został określony jako M ₃ O ₄ . Jaki byłby wzór na tlenek numer dwa?

Rozwiązanie

W tlenku numer jeden obecność tlenu wynosi 27,6 części na 100. Dlatego ilość metalu jest reprezentowana przez całkowitą ilość pomniejszoną o ilość tlenu: 100-27,4 = 72, 4%.

Z drugiej strony, w tlenku numer dwa ilość tlenu wynosi 30%; to znaczy 30 części na 100. Zatem ilość metalu w tym byłaby: 100-30 = 70%.

Zaobserwowano, że wzór tlenku numer jeden to M ₃ O ₄ ; oznacza to, że 72,4% metalu odpowiada trzem atomom metalu, a 27,6% tlenu odpowiada czterem atomom tlenu.

Zatem 70% metalu (M) = (3 / 72,4) x 70 atomów M = 2,9 atomów M. Podobnie, 30% tlenu = (4 / 72,4) x 30 Atomy O = 4,4 M atomów.

Wreszcie, stosunek lub stosunek metalu do tlenu w tlenku numer dwa wynosi M: O = 2,9: 4,4; to znaczy jest równa 1: 1,5 lub, co jest równe, 2: 3. Zatem wzór na drugi tlenek to M ₂ O ₃ .

Bibliografia

1. Wikipedia. (2017). Wikipedia. Odzyskany z en.wikipedia.org
2. Leicester, HM, Klickstein, HS (1952) A Source Book in Chemistry, 1400-1900. Odzyskany z books.google.co.ve
3. Mascetta, JA (2003). Chemia w łatwy sposób. Odzyskany z books.google.co.ve
4. Hein, M., Arena, S. (2010). Foundations of College Chemistry, Alternate. Odzyskany z books.google.co.ve
5. Khanna, SK, Verma, NK, Kapila, B. (2006). Excel z obiektywnymi pytaniami z chemii. Odzyskany z books.google.co.ve