Gesetz von mehreren Ausmaßen

Was ist das Gesetz mehrerer Ausmaße?

Der Gesetz von mehreren Ausmaßen Es wird festgelegt, dass der Anteil der Massen, mit denen einer von ihnen mit einer festen Masse des anderen kombiniert wird.

Die Gesetzesaussage mag komplex erscheinen, wenn Sie kein Beispiel zur Hand haben. Betrachten Sie daher einige Oreos -Kekse, die aus zwei Schokoladendeckeln und einem Streifen zuckerhaltiger Creme bestehen: T₂C (t = Deckel und c = Creme). Wenn wir einen robusteren Oreo -Keks erfinden wollten, würden wir einen weiteren Sahne -Streifen hinzufügen, um Doppelcreme zu haben (t₂C₂ oder tc).

In Desserts, wie z. B. Oreos Cookies. Quelle: Brokensphere, CC BY-SA 3.0 https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0 über Wikimedia Commons

Wir könnten auch noch einen hinzufügen, damit der Keks dreimal mehr Creme hat als ein herkömmlicher Keks (t₂C₃). Was ist, wenn wir einen weiteren Schokoladendeckel in die Mitte der weißen Streifen legen (t₃C₂)? Die Optionen sind unbegrenzt; Aber wir fügen immer einen Deckel oder eine Creme -Einheit hinzu. Wir denken nicht an eine Hälfte des Deckels (1/2 T) oder an ein Fünftel Creme (1/5 c), weil es unangemessen wäre.

Ebenso wie es mit den chemischen Elementen passiert: Ihre Atome teilen sich nicht zu Verbindungen. Daher sind die Massen von T oder C unter ihren Verbindungen "immer" eine einfache Beziehung.

Erläuterung

Proportionen

Das Gesetz mehrerer Ausmaße, zusammen mit dem Gesetz der definierten Ausmaße, ging der Stöchiometrie und den ersten chemischen Formeln voraus. Vergessen wir die Kekse, aber halten wir ihre Symbole: T und C. Durch Experimente wird festgestellt, dass Elemente T und C mehrere Verbindungen bilden: T₂C, TC und t₂C₃.

Vor den chemischen Formeln war es unmöglich, sofort zu wissen. Musste sie zuerst bestimmen. In einer Verbindung wurde festgestellt, dass sich die Masse von T auf die von C verdoppelte; Zu sagen, 2 Gramm T werden mit 1 Gramm C kombiniert.

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Dann mussten in der anderen Verbindung die Massen von T und C übereinstimmen: 2 Gramm T werden jetzt mit 2 Gramm C kombiniert. Hier stellt sich die Frage: Was ist, wenn T und C noch eine andere Verbindung bilden können? Wenn ja, würde es sicherlich mit 2 Gramm T gebildet, aber diesmal würden sie mit 3 Gramm C (1 Gramm + 1 Gramm + 1 Gramm) kombiniert.

Einfache Massenbeziehungen

Die Anteile der Massen, mit denen T und C reagieren, ermöglichen es, ihre chemischen Formeln festzulegen: T₂C (2 Gramm T: 1 Gramm c), TC (2 Gramm T: 2 Gramm c) und t₂C₃ (2 Gramm T: 3 Gramm c). Wenn wir die Beziehungen der T- oder C -Massen in diesen Verbindungen vergleichen wollen, ist es notwendig, dass eine seiner Massen konstant bleibt; In diesem Fall das von T: 2 Gramm.

Daher bestimmen wir die Anteile der Masse von C in diesen drei Verbindungen:

• T₂C: 1 Gramm C/2 Gramm t
• TC: 2 Gramm C/2 Gramm t
• T₂C₃: 3 Gramm C/2 Gramm t

Wir werden eine Beziehung für die Masse von C gleich 1: 2: 3 haben. Das heißt, es gibt 2 -mal mehr C in TC als in t₂C und dreimal mehr c in t₂C₃ als in t₂C. Wie zu sehen ist, sind 1: 2: 3 kleine ganze Zahlen (sie überschreiten das Dutzend nicht einmal).

Beispiele für das Gesetz mehrerer Ausmaße

Für die folgenden Beispiele werden dieselben früheren Schritte angewendet, aber wir werden die Molmassen der jeweiligen Elemente berücksichtigen, unter der Annahme eines Mol der Verbindung.

KOKOSNUSS₂

Dieses Beispiel erklärt auf einfache Weise, wie das Gesetz mehrerer Proportionen funktioniert. Im CO (Kohlenmonoxid) gibt es 1.333 Gramm Sauerstoff für jedes Gramm Kohlenstoff. In Kohlendioxid (CO₂) gibt es 2.666 Gramm Sauerstoff für jedes Gramm Kohlenstoff. Daher beträgt der Sauerstoffanteil in beiden Verbindungen 1: 2, eine kleine Ganzzahlzahl.

H₂OH₂ENTWEDER₂

Das Gesetz mit mehreren Proportionen gilt für das H -Paar h₂OH₂ENTWEDER₂.

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In einem Mol von h₂Oder 2 Gramm Wasserstoff werden mit 16 Gramm Sauerstoff kombiniert. Inzwischen in einem Mol von h₂ENTWEDER₂, 2 Gramm Wasserstoff werden mit 32 Gramm Sauerstoff kombiniert. Um zu überprüfen, ob dieses Gesetz erfüllt ist, müssen wir die gleiche Masse für eines der Elemente in beiden Verbindungen festlegen. Diese Zeit ist Wasserstoff: 2 Gramm.

Massenproportionen für h₂Oder und h₂ENTWEDER₂ Sind:

• H₂O: 16 Gramm oder/2 Gramm h
• H₂ENTWEDER₂: 32 Gramm oder/2 Gramm h

Das Verhältnis der Masse von O beträgt 16:32. Wir können es jedoch vereinfachen, indem wir durch 16 dividieren und 1: 2 bleiben. Auch hier besteht die endgültige Beziehung aus kleinen ganzen Zahlen.

SW₂-SW₃

In einem Mol von so₂, 32 Gramm Schwefel werden mit 32 Gramm Sauerstoff kombiniert. Inzwischen in einem Mol von so₃, 32 Gramm Schwefel werden mit 48 Gramm Sauerstoff kombiniert. Die Schwefelmasse ist für beide Verbindungen gleich, sodass wir Sauerstoffanteile direkt vergleichen können:

• SW₂: 32 Gramm oder
• SW₃: 48 Gramm oder

Das Verhältnis der Sauerstoffmasse zwischen beiden Verbindungen entspricht 32:48 oder 1: 1.5. Aber waren nicht da, dass es ganze Zahlen geben sollte? Beziehung 1: 1.5 (1/1.5) Es kann auch als 2: 3 (0) geschrieben werden.6), und wieder haben wir kleine ganze Zahlen: 2 und 3.

Beachten Sie, dass wir die Beziehung auch als 48:32 oder 1 geschrieben haben können.5: 1, das Ergebnis 3: 2. Das Gesetz ändert sich nicht, nur die Auslegung der Beziehung: Es gibt 1.5 oder 3/2 -mal mehr Sauerstoff im SO₃ das im SO₂; Das ist dasselbe zu sagen, dass es 2/3 oder 0 gibt.6 -mal weniger Sauerstoff im SO₂ das im SO₃.

Nein nein₂-N₂AN₂ENTWEDER₃-N₂ENTWEDER₅

Das Gesetz kann auch für eine Reihe von Verbindungen angewendet werden. Stickstoffoxide in Betracht ziehen: nicht nicht₂-N₂AN₂ENTWEDER₃-N₂ENTWEDER₅. Um dieses Gesetz in ihnen zu bewerten, müssen wir eine Masse von Stickstoff festlegen: 28 Gramm. Weil? Weil nein und nein₂ Sie haben ein Stickstoffatom weniger als die anderen Oxide:

• 2 (Nein): 28 Gramm N/32 Gramm oder
• 2 (Nr₂): 28 Gramm N/64 Gramm oder
• N₂O: 28 Gramm N/ 16 Gramm oder
• N₂ENTWEDER₃: 28 Gramm n/ 48 Gramm oder
• N₂ENTWEDER₅: 28 Gramm n/ 80 Gramm oder

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Vergessen wir Stickstoff und konzentrieren uns auf die Gramm des Sauerstoffs:

• 2 (Nein): 32 Gramm oder
• 2 (Nr₂): 64 Gramm oder
• N₂O: 16 Gramm oder
• N₂ENTWEDER₃: 48 Gramm oder
• N₂ENTWEDER₅: 80 Gramm oder

Das Verhältnis der Massen von oder gleich 32: 64: 16: 48: 80 ist. Um es zu vereinfachen, teilen wir alle seine Zahlen unter den kleinsten, die 16, die als 2: 4: 1: 3: 5 sind.

Das heißt, es gibt: 2 -mal mehr Sauerstoff im Nr. Als in der n₂Oder 4 -mal mehr Sauerstoff in der Nein₂ das in der n₂Oder 3 -mal mehr Sauerstoff im n₂ENTWEDER₃ das in der n₂Oder 5 -mal mehr Sauerstoff in der n₂ENTWEDER₅ das in der n₂ENTWEDER. Auch hier haben wir kleine ganze Zahlen im Bereich von 1 bis 5.

Einschränkungen

Das Gesetz mehrerer Ausmaße wird nicht immer erfüllt. Zum Beispiel sind die Molmassen oder Atomgewichte der Elemente keine ganze Zahlen, sondern haben viele Dezimalstellen. Dies verändert die berechneten Beziehungen vollständig, die nicht mehr einfach sind.

Ebenso wird das Gesetz für schwere Verbindungen wie einige Kohlenwasserstoffe nicht erfüllt. Zum Beispiel das Unercano, C_elfH₂₄, hat 1.0083 oder 121/120 -mal mehr Wasserstoff als der Dekan, C₁₀H₂₂, deren Beziehung aus 121 und 120 besteht, die das Dutzend überschreiten; Sie sind keine kleinen ganzen Zahlen.

Und schließlich scheitert das Gesetz mit nicht -motiametrischen Verbindungen, wie bei vielen Oxiden und Sulfiden.

Abschluss

Das Gesetz mit mehreren Verhältnissen besagt, dass, wenn zwei Elemente mehr als eine Verbindung bilden, die verschiedenen Massen eines Elements, die sich mit der gleichen Masse des anderen Elements verbinden.

Verweise

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