複数の比率の法則は化学量論の原則の1つであり、化学者と数学者のジョンダルトンによって1803年に初めて化学元素が結合して化合物を形成する方法を説明するために策定されました。 。
この法則では、2つの要素が結合して複数の化合物を生成する場合、要素番号1の不変の質量と統合するときの要素番号2の質量の比率は小さな整数関係になると表現されています。
ジョン・ダルトン
このように、プルーストによって定式化された定比例の法則、ラヴォワジエによって提案された質量保存の法則、および定比法の法則から、原子論のアイデアは((化学の歴史)、および化学化合物の式の定式化。
説明
2つの要素を異なる比率で結合すると、常に異なる特性を持つ一意の化合物が生成されます。
これは、要素を任意の関係で関連付けることができるという意味ではありません。形成できるリンクと構造を決定するために、それらの電子構成を常に考慮に入れる必要があるためです。
たとえば、元素炭素(C)と酸素(O)の場合、可能な組み合わせは2つだけです。
-CO、酸素と炭素の比率は1:1です。
-CO 2。酸素と炭素の比率は2:1です。
用途
複数の比率の法則は、単純な化合物でより正確に適用されることが示されています。同様に、2つの化合物を組み合わせて化学反応によって1つ以上を形成するのに必要な比率を決定する場合にも、非常に役立ちます。
ただし、この法則は、元素間に化学量論的関係を示さない化合物に適用すると、大きな誤差を示します。
同様に、ポリマーや類似の物質を使用する場合、構造が複雑であるため、大きな欠点があります。
解決された演習
最初の練習
水分子中の水素の質量パーセントは11.1%ですが、過酸化水素では5.9%です。それぞれの場合の水素の比率はどれくらいですか?
解決
水分子では、水素比はO / H = 8/1です。過酸化物分子では、O / H = 16/1
これは、両方の要素間の関係がそれらの質量に密接に関連しているために説明されています。したがって、水の場合、図のように、各分子の比率は16:2、つまり8:1になります。つまり、水素2 g(2原子)ごとに酸素16 g(1原子)。
2番目の練習
窒素原子は、標準的な大気条件(25°C、1 atm)で安定した酸素と5つの化合物を形成します。N:これらの酸化物は、下記式持っ2 O、NO、N 2 O 3、N 2 O 4およびN 2 O 5。この現象はどのように説明できますか?
解決
複数の比率の法則により、酸素はこの不変の質量比率で窒素に結合します(28 g)。
-N 2 Oでは、酸素(16 g)と窒素の比率は約1です。
-NOでは、酸素(32 g)と窒素の比率は約2です。
-N 2 O 3では、酸素(48 g)と窒素の比は約3です。
-N 2 O 4では、酸素(64 g)と窒素の比率は約4です。
-N 2 O 5では、酸素(80 g)と窒素の比率は約5です。
3番目の練習
いくつかの金属酸化物があり、そのうちの1つは27.6%を含み、もう1つは30.0%の酸素を含んでいます。酸化物番号1の構造式がM 3 O 4であると決定された場合。酸化物番号2の式は何でしょうか?
解決
酸化物番号1では、酸素の存在は100のうち27.6部です。したがって、金属の量は、総量から酸素の量を差し引いて表されます。100-27.4= 72、 4%。
一方、酸化物番号2では、酸素の量は30%です。つまり、100あたり30パーツです。したがって、これに含まれる金属の量は、100-30 = 70%になります。
酸化物番号1の式はM3O4であることが観察されている。これは、72.4%の金属が金属の3原子に等しいのに対し、27.6%の酸素は4原子の酸素に等しいことを意味します。
したがって、金属の70%(M)=(3 / 72.4)x Mの70原子= Mの2.9原子。同様に、酸素の30%=(4 / 72.4)x 30 O原子= 4.4 M原子。
最後に、酸化物番号2の金属と酸素の比率はM:O = 2.9:4.4です。つまり、1:1.5と等しいか、2:3と等しくなります。したがって、2番目の酸化物の式はM 2 O 3になります。
参考文献
- ウィキペディア。(2017)。ウィキペディア。en.wikipedia.orgから復元
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