LEGGE DELLE PROPORZIONI MULTIPLE: SPIEGAZIONE, APPLICAZIONI - CHIMICA - 2025

La legge delle proporzioni multiple è uno dei principi della stechiometria ed è stata formulata 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 esprime che se due elementi si combinano per generare più di un composto chimico, la proporzione delle masse dell'elemento numero due quando si integra con una massa invariabile dell'elemento numero uno sarà in piccole relazioni intere.

John dalton

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

Spiegazione

Unendo due elementi in proporzioni diverse si ottengono sempre composti unici con caratteristiche diverse.

Ciò non significa che gli elementi possano essere associati in qualsiasi relazione, poiché la loro configurazione elettronica deve essere sempre 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.

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

applicazioni

La legge delle proporzioni multiple ha dimostrato di essere applicata in modo più preciso nei composti semplici. Allo stesso modo, è estremamente utile quando si tratta di determinare il rapporto richiesto per combinare due composti e formarne uno o più attraverso una reazione chimica.

Tuttavia, questa legge presenta errori di grande entità quando applicata a composti che non presentano 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 in massa di idrogeno in una molecola d'acqua è dell'11,1%, mentre nel perossido di idrogeno è del 5,9%. Qual è il rapporto dell'idrogeno in ogni caso?

Soluzione

Nella molecola d'acqua il rapporto idrogeno è pari a O / H = 8/1. Nella molecola del perossido è un O / H = 16/1

Ciò è spiegato perché la relazione tra i due elementi è strettamente legata alla loro massa, quindi nel caso dell'acqua ci sarebbe un rapporto di 16: 2 per ogni molecola, o quanto 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 l'ossigeno che sono stabili in condizioni atmosferiche standard (25 ° C, 1 atm). Questi ossidi hanno le seguenti formule: N ₂ O, NO, N ₂ O ₃ , N ₂ O ₄ e N ₂ O ₅ . Come si spiega questo fenomeno?

Soluzione

Per mezzo della legge delle proporzioni multiple abbiamo che l'ossigeno si lega all'azoto con una proporzione di massa invariabile di questa (28 g):

- In N ₂ O il rapporto tra ossigeno (16 g) e azoto è di circa 1.

- In NO, il rapporto tra ossigeno (32 g) e azoto è di circa 2.

- In N ₂ O ₃ il rapporto tra ossigeno (48 g) e azoto è di circa 3.

- In N ₂ O ₄ il rapporto tra ossigeno (64 g) e azoto è di circa 4.

- In N ₂ O ₅ il rapporto tra ossigeno (80 g) e azoto è di circa 5.

Terzo esercizio

Hai un paio di ossidi metallici di cui uno contiene il 27,6% e l'altro ha il 30,0% in massa di ossigeno. Se la formula strutturale dell'ossido numero uno è stata determinata essere M ₃ O ₄ . Quale sarebbe la formula per l'ossido numero due?

Soluzione

Nell'ossido numero uno, la presenza di ossigeno è 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%.

Nell'ossido numero due invece la quantità di ossigeno è pari al 30%; cioè 30 parti per 100. Quindi, la quantità di metallo in questo sarebbe: 100-30 = 70%.

Si osserva che la formula dell'ossido numero uno è M ₃ O ₄ ; questo implica che il 72,4% del metallo è uguale a tre atomi del metallo, mentre il 27,6% dell'ossigeno è uguale a quattro atomi di ossigeno.

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

Infine, il rapporto o rapporto tra metallo e ossigeno nell'ossido numero due è M: O = 2,9: 4,4; cioè, è uguale a 1: 1.5 o, che è uguale, 2: 3. Quindi la formula per il secondo ossido sarebbe M ₂ O ₃ .

Riferimenti

1. Wikipedia. (2017). Wikipedia. Estratto da en.wikipedia.org
2. Leicester, HM, Klickstein, HS (1952) A Source Book in Chemistry, 1400-1900. Recupero da books.google.co.ve
3. Mascetta, JA (2003). Chimica nel modo più semplice. Recupero da books.google.co.ve
4. Hein, M., Arena, S. (2010). Fondamenti di College Chemistry, Alternate. Recupero da books.google.co.ve
5. Khanna, SK, Verma, NK, Kapila, B. (2006). Eccellere con domande oggettive in chimica. Recupero da books.google.co.ve