TÖBBSZÖRÖS ARÁNYOK TÖRVÉNYE: MAGYARÁZAT, ALKALMAZÁSOK - KÉMIA - 2026

A többszörös arányok törvénye a sztöchiometria egyik alapelve. Elsőként 1803-ban fogalmazta meg a vegyész és matematikus John Dalton, hogy magyarázatot adjon arra, hogy a kémiai elemek miként alakulnak össze..

Ebben a törvényben kifejezésre juttatjuk, hogy ha két elem együttesen egynél több kémiai vegyületet állít elő, akkor a második elem tömegének aránya, ha az első számú elem változatlan tömegével integrálódnak, egész számok közötti kapcsolatokban lesz.

John dalton

Ily módon elmondható, hogy a Proust által megfogalmazott határozott arányok törvényéből, a Lavoisier által javasolt tömegmegőrzési törvényből és a határozott arányok törvényéből az atomelmélet gondolata érkezett (mérföldkő a kémiai történelem), valamint kémiai vegyületek képleteinek kidolgozására.

Magyarázat

Két elem különböző arányú összekapcsolása mindig egyedi, különböző tulajdonságokkal rendelkező vegyületeket eredményez.

Ez nem azt jelenti, hogy az elemek bármilyen kapcsolatban állhatnak, mivel az elektronikus konfigurációt mindig figyelembe kell venni a kialakítandó kapcsolatok és struktúrák meghatározásakor.

Például a szén (C) és az oxigén (O) elemek esetében csak két kombináció lehetséges:

- CO, ahol a szén és az oxigén aránya 1: 1.

- CO ₂, ahol az oxigén és a szén aránya 2: 1.

Alkalmazások

Kimutatták, hogy a többszörös arányok törvénye pontosabban alkalmazandó az egyszerű vegyületeknél. Hasonlóképpen, rendkívül hasznos, ha meghatározzuk az arányt, amely két vegyület kombinálásához és egy vagy több kémiai reakción keresztül történő kialakításához szükséges.

Ez a törvény azonban nagymértékű hibákat mutat be, ha azokat olyan vegyületekre alkalmazzák, amelyek nem mutatnak sztöchiometrikus kapcsolatot az elemek között.

Hasonlóképpen, nagy hiányosságokat mutat, ha a polimerek és hasonló anyagok felhasználására kerül sor szerkezetük összetettsége miatt.

Megoldott gyakorlatok

Első gyakorlat

A hidrogén tömegszázaléka egy vízmolekulában 11,1%, míg a hidrogén-peroxidban 5,9%. Mekkora a hidrogén aránya?

Megoldás

A vízmolekulában a hidrogén arány O / H = 8/1. A peroxid molekulában O / H = 16/1

Ez azért magyarázható, mert a két elem közötti kapcsolat szorosan kapcsolódik a tömegükhöz, tehát víz esetében minden molekulánál 16: 2 arány lenne, vagy ami az ábrán láthatóan 8: 1. Vagyis 16 g oxigént (egy atom) minden 2 g hidrogénre (2 atomra).

Második gyakorlat

A nitrogénatom öt vegyületet képez oxigénnel, amely stabil atmoszférikus körülmények között (25 ° C, 1 atm). Ezeknek az oxidoknak a következő képlete van: N ₂ O, NO, N ₂ O ₃, N ₂ O ₄ és N ₂ O ₅. Hogyan magyarázható ez a jelenség?

Megoldás

A többszörös arányok törvénye szerint az oxigén kötődik a nitrogénhez, ennek változatlan tömegarányával (28 g):

- N ₂ O-ban az oxigén (16 g) és a nitrogén aránya megközelítőleg 1.

- NO-ban az oxigén (32 g) és a nitrogén aránya körülbelül 2.

- N ₂ O _{3 -ban} az oxigén (48 g) és a nitrogén aránya megközelítőleg 3.

- N ₂ O ₄ -ben az oxigén (64 g) és a nitrogén aránya körülbelül 4.

- N ₂ O ₅ -ben az oxigén (80 g) nitrogénhez viszonyított aránya körülbelül 5.

Harmadik gyakorlat

Van néhány fém-oxidja, amelyek közül az egyik 27,6%, a másik 30,0% oxigént tartalmaz. Ha az első számú oxid szerkezeti képlete M ₃ O _{4 lenne}. Mi lenne a képlet a második számú oxidra?

Megoldás

Az első oxidban az oxigén jelenléte a 100-ból 27,6 rész. Ezért a fémmennyiséget a teljes mennyiség mínusz az oxigénmennyiség képviseli: 100-27,4 = 72, 4%.

Másrészt, a második oxidban az oxigén mennyisége 30%; vagyis 30 rész 100-ra. Így a fém mennyisége ebben az esetben: 100-30 = 70%.

Megfigyeltük, hogy az első számú oxid képlete M ₃ O ₄; ez azt jelenti, hogy a fém 72,4% -a azonos a fém három atomjával, míg az oxigén 27,6% -a négy oxigénatommal egyenlő.

Ezért a fém 70% -a (M) = (3 / 72,4) x M atom = 70 atom = 2,9 M atom. Hasonlóképpen, az oxigén 30% -a = (4 / 72,4) x 30 O atomok = 4,4 M atom.

Végül, a fém és az oxigén aránya vagy aránya a második oxidban M: O = 2,9: 4,4; vagyis egyenlő 1: 1,5-vel vagy, ami egyenlő, 2: 3-val. Tehát a második oxid képlete M ₂ O ₃.

Irodalom

1. Wikipedia. (2017). Wikipedia. Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről
2. Leicester, HM, Klickstein, HS (1952) Forráskönyv a kémiában, 1400-1900. Helyreállítva a books.google.co.ve webhelyről
3. Mascetta, JA (2003). Kémia az egyszerű módon. Helyreállítva a books.google.co.ve webhelyről
4. Hein, M., Arena, S. (2010). A Főiskolai Kémia alapjai, alternatív. Helyreállítva a books.google.co.ve webhelyről
5. Khanna, SK, Verma, NK, Kapila, B. (2006). Excel objektív kérdésekkel a kémiában. Helyreállítva a books.google.co.ve webhelyről