Legge delle proporzioni multiple. Spiegazione, applicazioni ed esercizi risolti

il legge di proporzioni multiple È uno dei principi della stechiometria ed è stato formulato per la prima volta nel 1803 dal chimico e matematico John Dalton, per offrire una spiegazione del modo in cui gli elementi chimici si combinano per formare composti.

In questa legge si afferma che se due elementi si combinano per generare più di un composto chimico, la proporzione delle masse dell'elemento numero due quando è integrata con una massa invariabile dell'elemento numero uno sarà nelle relazioni di piccoli numeri interi.

In questo modo, si può affermare che dalla legge delle proporzioni definite da Proust, la legge di conservazione della massa proposta da Lavoisier e la legge delle proporzioni definite arrivarono all'idea della teoria atomica (una pietra miliare nel storia della chimica), nonché alla formulazione di formule per composti chimici.

indice

• 1 Spiegazione
• 2 applicazioni
• 3 esercizi risolti
  • 3.1 Primo esercizio
  • 3.2 Secondo esercizio
  • 3.3 Terzo esercizio
• 4 riferimenti

spiegazione

L'unione di due elementi in proporzioni diverse si traduce sempre in composti unici con caratteristiche diverse.

Ciò non significa che gli elementi possano essere associati in nessuna relazione, poiché la loro configurazione elettronica deve sempre essere presa in considerazione per determinare quali collegamenti e strutture possono essere formati.

Ad esempio, per gli elementi carbonio (C) e ossigeno (O) sono possibili solo due combinazioni:

- CO, dove il rapporto tra carbonio e ossigeno è 1: 1.

- CO₂, dove il rapporto tra ossigeno e carbonio è 2: 1.

Quindi, la proporzione di ossigeno nel CO rispetto all'ossigeno nel CO₂ È 1: 2. Nel caso della formazione di acqua da idrogeno (H) e ossigeno (O) gassoso, può essere illustrato come segue:Qui la relazione di ogni elemento è osservata per formare una quantità equivalente a un piccolo numero intero di molecole d'acqua.

applicazioni

È stato dimostrato che la legge delle proporzioni multiple è applicata più precisamente nei composti semplici. Allo stesso modo, è di enorme utilità quando si tratta di determinare la proporzione necessaria per combinare due composti e formare uno o più attraverso una reazione chimica.

Tuttavia, questa legge ha grandi errori se applicata a composti che non hanno una relazione stechiometrica tra i loro elementi.

Allo stesso modo, mostra grandi difetti quando si tratta di utilizzare polimeri e sostanze simili a causa della complessità delle loro strutture.

Esercizi risolti

Primo esercizio

La percentuale di massa di idrogeno in una molecola d'acqua è dell'11,1%, mentre nel perossido di idrogeno è del 5,9%. Qual è la ragione dell'idrogeno in ogni caso?

soluzione

Nella molecola d'acqua, il rapporto idrogeno è uguale a O / H = 8/1. Nella molecola di perossido è a O / H = 16/1

Questo è spiegato perché la relazione tra i due elementi è strettamente legata alla sua massa, quindi nel caso dell'acqua ci sarebbe un rapporto di 16: 2 per ogni molecola, o che è uguale a 8: 1, come illustrato. Cioè, 16 g di ossigeno (un atomo) per ogni 2 g di idrogeno (2 atomi).

Secondo esercizio

L'atomo di azoto forma cinque composti con ossigeno che sono stabili in condizioni atmosferiche standard (25 ° C, 1 atm). Questi ossidi hanno le seguenti formule: N₂O, NO, N₂O₃, N₂O₄ e N₂O₅. Come viene spiegato questo fenomeno?

soluzione

Per mezzo della legge di proporzioni multiple è necessario che l'ossigeno si leghi all'azoto con un rapporto di massa invariabile di questo (28 g):

- Nel N₂Oppure il rapporto di ossigeno (16 g) in azoto è di circa 1.

- Nel NO la proporzione di ossigeno (32 g) rispetto all'azoto è di circa 2.

- Nel N₂O₃ la proporzione di ossigeno (48 g) rispetto all'azoto è di circa 3.

- Nel N₂O₄ la proporzione di ossigeno (64 g) rispetto all'azoto è di circa 4.

- Nel N₂O₅ la proporzione di ossigeno (80 g) rispetto all'azoto è di circa 5.

Terzo esercizio

Vi è una coppia di ossidi metallici di cui uno contiene il 27,6% e l'altro ha il 30,0% in massa di ossigeno. Se è stato determinato che la formula strutturale dell'ossido numero uno è M₃O₄. Quale sarebbe la formula per l'ossido numero due?

soluzione

Nell'ossido numero uno, la presenza di ossigeno è di 27,6 parti su 100. Pertanto, la quantità di metallo è rappresentata dalla quantità totale meno la quantità di ossigeno: 100-27,4 = 72, 4%.

D'altra parte, nell'ossido numero due, la quantità di ossigeno è pari al 30%; cioè, 30 parti per 100. Pertanto, la quantità di metallo in questo sarebbe: 100-30 = 70%.

Si osserva che la formula dell'ossido numero uno è M₃O₄; ciò implica che il 72,4% di metallo è uguale a tre atomi del metallo, mentre il 27,6% di ossigeno è uguale a quattro atomi di ossigeno.

Pertanto, il 70% del metallo (M) = (3 / 72,4) x 70 M atomi = 2,9 M atomi Analogamente, il 30% di ossigeno = (4 / 72,4) x 30 O atomi = 4,4 M atomi.

Infine, il rapporto o il rapporto tra il metallo e l'ossigeno nell'ossido numero due è M: O = 2.9: 4.4; cioè, è uguale a 1: 1.5 o, che è lo stesso, 2: 3. Quindi la formula per il secondo ossido sarebbe M₂O₃.

riferimenti

1. Wikipedia. (2017). Wikipedia. Estratto da en.wikipedia.org
2. Leicester, H.M., Klickstein, H.S. (1952) Un libro di origine in chimica, 1400-1900. Recuperato da books.google.co.ve
3. Mascetta, J. A. (2003). Chimica in modo semplice. Recuperato da books.google.co.ve
4. Hein, M., Arena, S. (2010). Fondamenti di College Chemistry, Alternate. Recuperato da books.google.co.ve
5. Khanna, S.K., Verma, N.K., Kapila, B. (2006). Excel con domande obiettive in chimica. Recuperato da books.google.co.ve