חוק של מספר רב של הסברים הסבר, יישומים ותרגולים נפתרו



ה חוק של פרופורציות מרובות זהו אחד העקרונות של stoichiometry ו גובשה לראשונה בשנת 1803 על ידי כימאי המתמטיקאי ג 'ון דלתון, להציע הסבר על האופן שבו אלמנטים כימיים לשלב לשלב תרכובות.

בחוק זה נאמר כי אם שני אלמנטים לשלב ליצור יותר מתרכובת כימית אחת, חלקם של ההמונים של אלמנט מספר 2 להיות משולב עם מסה קבועה של אלמנט מספר 1 יהיה ביחסים של מספרים שלמים קטנים.

בדרך זו ניתן לומר כי מתוך חוק הפרופורציות שהוגדר על ידי פרוסט, חוק שימור המסה שהוצע על ידי Lavoisier והחוק של פרופורציות מובהקות הגיע לרעיון של תיאוריה אטומית (ציון דרך ב היסטוריה של כימיה), כמו גם ניסוח של נוסחאות עבור חומרים כימיים.

אינדקס

  • 1 הסבר
  • 2 יישומים
  • 3 תרגילים נפתרו
    • 3.1 תרגיל ראשון
    • 3.2 תרגיל שני
    • 3.3 תרגיל שלישי
  • 4 הפניות

הסבר

איחוד שני אלמנטים בממדים שונים תמיד גורם לתרכובות ייחודיות בעלות מאפיינים שונים.

זה לא אומר כי אלמנטים יכולים להיות קשורים בכל מערכת יחסים, שכן תצורה אלקטרונית שלהם תמיד צריך להילקח בחשבון כדי לקבוע אילו קישורים ומבנים יכולים להיווצר.

לדוגמה, עבור אלמנטים פחמן (C) וחמצן (O) רק שני שילובים אפשריים:

- CO, שבו היחס בין פחמן וחמצן הוא 1: 1.

- CO2, שבו היחס בין חמצן לפחמן הוא 2: 1.

יישומים

הוכח כי החוק של פרופורציות מרובות מוחל ביתר דיוק במרכיבים פשוטים. באופן דומה, זה מאוד שימושי כאשר מנסה לקבוע את הפרופורציות צורכות לשלב בין שתי תרכובות ויוצרים אחד או יותר באמצעות תגובה כימית.

עם זאת, חוק זה מציג טעויות בהיקף גדול כאשר מוחלים על תרכובות כי אין להם stoichiometric היחסים בין המרכיבים שלהם.

כמו כן, זה מראה פגמים גדולים כשמדובר באמצעות פולימרים וחומרים דומים בגלל המורכבות של המבנים שלהם.

תרגילים נפתרים

תרגיל ראשון

אחוז המסה של מימן במולקולת מים הוא 11.1%, בעוד במי חמצן הוא 5.9%. מהי הסיבה למימן בכל מקרה?

פתרון

במולקולת המים, יחס המימן שווה ל- O / H = 8/1. במולקולה הפרוקסידית היא נמצאת ב- O / H = 16/1

זה מוסבר כי הקשר בין שני היסודות קשור קשר הדוק למסה שלו, ולכן במקרה של מים יהיה יחס של 16: 2 עבור כל מולקולה, או מה שווה 8: 1, כפי שמוצג. כלומר, 16 גרם של חמצן (אטום אחד) עבור כל 2 גרם של מימן (2 אטומים).

תרגיל שני

אטום החנקן יוצר חמישה תרכובות עם חמצן יציב בתנאים אטמוספריים סטנדרטיים (25 ° C, 1 atm). תחמוצות אלה יש את הנוסחאות הבאות: N2או, לא, N2הו3, N2הו4 ו - N2הו5. כיצד מסבירה תופעה זו?

פתרון

באמצעות החוק של פרופורציות מרובות יש צורך כי חמצן נקשר חנקן עם יחס המסה הבלתי משתנה של זה (28 גרם):

- ב N2או את שיעור החמצן (16 גרם) ביחס חנקן הוא כ 1.

- ב NO היחס של חמצן (32 גרם) ביחס חנקן הוא כ 2.

- ב N2הו3 חלקם של חמצן (48 גרם) ביחס חנקן הוא כ 3.

- ב N2הו4 חלקם של חמצן (64 גרם) ביחס חנקן הוא כ 4.

- ב N2הו5 חלקם של חמצן (80 גרם) ביחס חנקן הוא כ 5.

תרגיל שלישי

יש זוג של תחמוצות מתכת אשר אחד מכיל 27.6% והשני יש 30.0% על ידי מסה של חמצן. אם נקבע כי הנוסחה המבנית של תחמוצת מספר אחת היא M3הו4. מה תהיה הנוסחה של תחמוצת מספר שתיים?

פתרון

ב תחמוצת מספר אחת, נוכחות של חמצן הוא 27.6 חלקים של כל 100. לכן, כמות המתכת מיוצגת על ידי הסכום הכולל פחות כמות החמצן: 100-27.4 = 72, 4%.

מצד שני, תחמוצת מספר שתיים, כמות החמצן שווה ל 30%; כלומר, 30 חלקים לכל 100. לפיכך, כמות המתכת זה יהיה: 100-30 = 70%.

הוא ציין כי הנוסחה של תחמוצת מספר אחד הוא M3הו4; זה מרמז כי 72.4% של מתכת שווה שלושה אטומי מתכת, בעוד 27.6% של חמצן שווה ארבעה אטומי חמצן.

לכן, 70% מהמתכות (M) = 3 / 72.4 x 70 M אטומים = 2.9 M אטומים כמו כן, 30% חמצן = (4 / 72.4) x 30 אטומים של O = 4.4 M אטומים.

לבסוף, היחס או היחס בין המתכת ביחס לחמצן במספר תחמוצת שני הוא M: O = 2.9: 4.4; כלומר, הוא שווה ל 1: 1.5 או, מה אותו הדבר, 2: 3. אז הנוסחה עבור השני תחמוצת יהיה M2הו3.

הפניות

  1. ויקיפדיה. (2017). ויקיפדיה. מקור: en.wikipedia.org
  2. Licester, H.M, Klickstein, H.S. (1952) ספר מקורות בכימיה, 1400-1900. מאוחזר מ- books.google.co.il
  3. מסקה, י 'א. (2003). כימיה בדרך הקלה. מאוחזר מ- books.google.co.il
  4. Hein, M., Arena, S. (2010). יסודות כימיה של המכללה, אלטרנטיבה. מאוחזר מ- books.google.co.il
  5. קאנה, ק ', ורמה, נ', קפילה, ב '(2006). Excel עם שאלות אובייקטיביות בכימיה. מאוחזר מ- books.google.co.il