Lei de proporções múltiplas: explicação, aplicações

A lei das proporções múltiplas é um dos princípios da estequiometria e foi formulada pela primeira vez em 1803 pelo químico e matemático John Dalton, para oferecer uma explicação sobre a maneira como os elementos químicos são combinados para formar compostos. .

Esta lei estabelece que, se dois elementos se combinam para gerar mais de um composto químico, a proporção das massas do elemento número dois quando integrada a uma massa invariável do elemento número um estará em relações inteiras pequenas.

Lei de proporções múltiplas: explicação, aplicações 1

John dalton

Assim, pode-se dizer que, a partir da lei de proporções definidas formulada por Proust, a lei de conservação de massa proposta por Lavoisier e a lei de proporções definidas, a idéia da teoria atômica (um marco no história da química), bem como a abordagem de fórmulas para compostos químicos.

Explicação

A união de dois elementos em proporções diferentes sempre resulta em compostos únicos com características diferentes.

Isso não significa que os elementos possam ser associados a qualquer relacionamento, pois sua configuração eletrônica sempre deve ser levada em consideração para determinar quais links e estruturas podem ser formados.

Por exemplo, para os elementos carbono (C) e oxigênio (O), apenas duas combinações são possíveis:

– CO, onde a razão entre carbono e oxigênio é de 1: 1.

– CO 2 , onde a proporção de oxigênio para carbono é 2: 1.

Lei de proporções múltiplas: explicação, aplicações 2

Aplicações

Foi demonstrado que a lei de proporções múltiplas é aplicada mais precisamente em compostos simples. Da mesma forma, é de grande utilidade quando se trata de determinar a proporção necessária para combinar dois compostos e formar um ou mais através de uma reação química.

No entanto, esta lei apresenta erros de grande magnitude quando aplicados a compostos que não possuem uma relação estequiométrica entre seus elementos.

Também mostra grandes falhas quando se trata de usar polímeros e substâncias similares devido à complexidade de suas estruturas.

Exercícios resolvidos

Primeiro exercício

A porcentagem de massa de hidrogênio em uma molécula de água é de 11,1%, enquanto no peróxido de hidrogênio é de 5,9%. Qual é a razão do hidrogênio em cada caso?

Solução

Na molécula de água, a proporção de hidrogênio é igual a O / H = 8/1. Na molécula de peróxido é um O / H = 16/1

Isso é explicado porque a razão entre os dois elementos está intimamente ligada à sua massa, portanto, no caso da água, haveria uma razão de 16: 2 para cada molécula, ou o que é igual a 8: 1, como ilustrado. Ou seja, 16 g de oxigênio (um átomo) para cada 2 g de hidrogênio (2 átomos).

2º exercício

O átomo de nitrogênio forma cinco compostos com oxigênio que são estáveis ​​sob condições atmosféricas padrão (25 ° C, 1 atm). Esses óxidos têm as seguintes fórmulas: N 2 O, NO, N 2 O 3 , N 2 O 4 e N 2 O 5 . Como você explica esse fenômeno?

Solução

Pela lei de múltiplas proporções, é necessário que o oxigênio se ligue ao nitrogênio com uma razão de massa invariável deste (28 g):

– Em N 2 O, a proporção de oxigênio (16 g) em relação ao nitrogênio é de aproximadamente 1.

– No NO, a proporção de oxigênio (32 g) em relação ao nitrogênio é de aproximadamente 2.

– No N 2 O 3, a proporção de oxigênio (48 g) em relação ao nitrogênio é de aproximadamente 3.

– No N 2 O 4, a proporção de oxigênio (64 g) em relação ao nitrogênio é de aproximadamente 4.

– No N 2 O 5, a proporção de oxigênio (80 g) em relação ao nitrogênio é de aproximadamente 5.

Terceiro exercício

Há um par de óxidos metálicos dos quais um contém 27,6% e o outro 30,0% em massa de oxigênio. Se foi determinado que a fórmula estrutural do óxido número um é M 3 O 4 . Qual seria a fórmula do óxido número dois?

Solução

No óxido número um, a presença de oxigênio é de 27,6 partes em 100. Portanto, a quantidade de metal é representada pela quantidade total menos a quantidade de oxigênio: 100-27,4 = 72, 4%

Por outro lado, no óxido número dois, a quantidade de oxigênio é igual a 30%; isto é, 30 partes por 100. Assim, a quantidade de metal seria: 100-30 = 70%.

Note-se que a fórmula do óxido número um é M 3 O 4 ; Isso implica que 72,4% do metal é igual a três átomos do metal, enquanto 27,6% de oxigênio é igual a quatro átomos de oxigênio.

Portanto, 70% do metal (M) = (3 / 72,4) x átomos de 70 M = átomos de 2,9 M. Da mesma forma, 30% de oxigênio = (4 / 72,4) x 30 O átomos = 4,4 M. átomos.

Finalmente, a proporção ou proporção do metal em relação ao oxigênio no óxido número dois é M: O = 2,9: 4,4; isto é, é igual a 1: 1,5 ou, que é igual, 2: 3. Portanto, a fórmula do segundo óxido seria M 2 O 3 .

Referências

  1. Wikipedia (2017). Wikipedia Recuperado de en.wikipedia.org
  2. Leicester, HM, Klickstein, HS (1952), A Source Book in Chemistry, 1400-1900. Recuperado de books.google.co.ve
  3. Mascetta, JA (2003). Química da maneira fácil. Recuperado de books.google.co.ve
  4. Hein, M., Arena, S. (2010). Fundamentos de Química da Faculdade, Alternate. Recuperado de books.google.co.ve
  5. Khanna, SK, Verma, NK, Kapila, B. (2006). Excel com perguntas objetivas em química. Recuperado de books.google.co.ve

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