- ההיסטוריה והכללות בחוק הפרופורציות ההדדיות
- הצהרות והשלכות
- דוגמאות
- סידן כלורי
- תחמוצות גופרית
- ברזל גופרתי ותחמוצת
- הפניות
חוק Ritchter-Wenzel או פרופורציות הדדיות הוא קובע כי הפרופורציות המוניות בין שני תרכובות מאפשרות לנו לקבוע את זה של תרכובת שלישית. זהו אחד מחוקי הסטואיציומטריה, יחד עם החוק של לבואהייר (חוק שימור ההמונים); החוק של פרוסט (חוק בעל פרופורציות מוגדרות); והחוק של דלתון (חוק בעל פרופורציות מרובות).
ריצ'ר ביטא את חוקו בשנת 1792 בספר שהגדיר את יסודות הסטואיציומטריה, בהתבסס על עבודות המחקר של קרל ו-וונזל, שפרסם בשנת 1777 את טבלת השוויון הראשונה לחומצות ובסיסים.
משולש ההדדיות. מקור: גבריאל בוליבר
דרך פשוטה להמחיש אותה היא באמצעות "משולש הדדיות" (תמונה למעלה). על ידי הכרת המוני A, C ו- B שמתערבבים ליצירת תרכובות AC ו- AB, ניתן לקבוע כמה מ- C ו- B מתערבבים או מגיבים ליצירת תרכובת CB.
בתרכובות AC ו- AB, מרכיב A קיים בשניהם, כך שחלוקת הפרופורציות המוניות שלהם תגלה כמה C מגיב עם B.
ההיסטוריה והכללות בחוק הפרופורציות ההדדיות
ריכטר מצא כי יחס המשקל של תרכובות הנצרכות בתגובה כימית תמיד זהה.
בהקשר זה, מצא ריצ'ר כי 615 חלקים במשקל מגנזיה (MgO) נדרשים, למשל, לנטרול 1000 חלקי משקל של חומצה גופרתית.
בין 1792 ל- 1794 פרסם ריצ'ר סיכום בן שלושה כרכים ובו עבודותיו על חוק הפרופורציות המובהקות. התקציר עסק בסטואיציומטריה, והגדיר אותה כאמנות המדידות הכימיות.
בנוסף, מציין כי הסטואיציומטריה עוסקת בחוקים לפיהם חומרים מתאחדים ליצירת תרכובות. עם זאת, מאמרי המחקר של ריכטר זכו לביקורת על הטיפול המתמטי בו השתמש, ואף הצביעו על כך שהוא שינה את תוצאותיו.
בשנת 1802 פרסם ארנסט גוטפריד פישר את הטבלה הראשונה עם מקבילות כימיות, שהשתמשה בחומצה גופרתית עם המספר 1000; בדומה לערך שנמצא על ידי ריכטר, לנטרול חומצה גופרתית על ידי מגנזיה.
עם זאת, צוין כי ריכטר בנה טבלה של משקולות שילוב שהצביעה על הקצב בו הגיבו מספר תרכובות. לדוגמא, נאמר ש 859 חלקים של NaOH מנטרלים 712 חלקים מ- HNO 3 .
הצהרות והשלכות
הצהרת חוק ריכטר-וונזל היא כדלקמן: המוני שני אלמנטים שונים המשתלבים עם אותה כמות של יסוד שלישי, הם בעלי אותה יחסים כמו המוני אותם יסודות כאשר הם משולבים זה בזה.
חוק זה איפשר לקבוע את המשקל השווה, או גרם המשקל המקביל, ככמות של יסוד או תרכובת שיגיבו עם כמות קבועה של חומר ייחוס.
ריכטר כינה משקולות שילוב יחסית למשקולות היסודות שמשולבים עם כל גרם מימן. משקולות השילוב היחסיות של ריכטר תואמות למה שמכונה כיום המשקל המקביל של היסודות או התרכובות.
בהתאם לגישה הקודמת, ניתן לציין את חוק ריכטר-וונזל באופן הבא:
משקולות השילוב של אלמנטים שונים שמשולבים במשקל נתון של אלמנט נתון הם משקולות השילוב היחסיות של אותם אלמנטים בשילוב זה עם זה, או כפל או תת-כפל של יחסי כמות אלה.
דוגמאות
סידן כלורי
בתחמוצת סידן (CaO) 40 גרם סידן משתלבים עם 16 גרם חמצן (O). בינתיים, בתחמוצת היפוכלורוז (Cl 2 O), משולבים 71 גרם של כלור עם 16 גרם חמצן. איזו תרכובת תיצור סידן בשילוב עם כלור?
בעזרת משולש ההדדיות, חמצן הוא היסוד השכיח לשני התרכובות. יחסי המסה של שני החמצן נקבעים תחילה:
40 גרם Ca / 16 gO = 5 גרם Ca / 2 גרם O
71 גרם Cl / 16g O
ועכשיו נחלק את שני הפרופורציות ההמוניות של CaO ו- Cl 2 O שיהיה לנו:
(5 גרם Ca / 2 גרם O) / (71 גרם Cl / 16 גרם O) = 80 גרם Ca / 142 גרם Cl = 40 גרם Ca / 71 גרם Cl
שימו לב כי מתקיים חוק הפרופורציות המוניות: 40 גרם סידן מגיבים עם 71 גרם של כלור.
תחמוצות גופרית
חמצן וגופרית מגיבים עם נחושת כדי לתת תחמוצת נחושת (CuO) וגופרית נחושת (CuS), בהתאמה. כמה גופרית תגיב עם חמצן?
בתחמוצת הנחושת משולבים 63.5 גרם נחושת עם 16 גרם חמצן. בסולפיד נחושת 63.5 גרם נחושת נקשרים ל 32 גר 'גופרית. חלוקת הפרופורציות ההמוניות שיש לנו:
(63.5 גרם Cu / 16 גרם O) / (63.5 גרם Cu / 32 גרם S) = 2032 גרם S / 1016 גרם O = 2 גרם S / 1g O
יחס המסה 2: 1 הוא מכפיל של 4 (63.5 / 16), מה שמראה כי החוק של ריכטר הוא נכון. עם פרופורציה זו מתקבלת SO, חד תחמוצת הגופרית (32 גר 'גופרית מגיבה עם 16 גר' חמצן).
אם תחלק את היחס הזה לשניים תקבל 1: 1. שוב, זהו כיום מכפיל של 4 או 2, ולכן זהו SO 2 , דו תחמוצת הגופרית (32 גרם של גופרית מגיב עם 32 גרם חמצן).
ברזל גופרתי ותחמוצת
תגובת ברזל גופרתית (FeS), בה משולבים 32 גר 'גופרית עם 56 גר' ברזל, מגיבה עם תחמוצת הברזל (FeO), בה משולבים 16 גרם חמצן עם 56 גרם ברזל. פריט זה משמש כהפניה.
בתרכובות המגיבות FeS ו- FeO, גופרית (S) וחמצן (O) יחסית לברזל (Fe) נמצאים ביחס 2: 1. בתחמוצת הגופרית (SO) משולבים 32 גרם גופרית עם 16 גרם חמצן, כך שהגופרית והחמצן נמצאים ביחס של 2: 1.
זה מעיד על קיום חוק המידות ההדדי או החוק של ריכטר.
ניתן להשתמש ביחס שנמצא בין גופרית לבין חמצן בתחמוצת הגופרית (2: 1), למשל, כדי לחשב כמה חמצן מגיב עם 15 גרם גופרית.
גרם חמצן = (15 גרם S) ∙ (1 גרם O / 2 גרם של S) = 7.5 גרם
הפניות
- Foist L. (2019). חוק פרופורציה הדדית: הגדרה ודוגמאות. לימוד. התאושש מ: study.com
- משימות סייבר. (2016, 9 בפברואר). חוק פרופורציות הדדיות או ריכטר-וונזל. התאושש מ: cibertareas.infol
- ויקיפדיה. (2018). חוק פרופורציות הדדיות. התאושש מ: en.wikipedia.org
- JR Partington MBEDSc. (1953) ג'רמיאס בנימין ריכטר וחוק הפרופורציות ההדדיות. II, Annals of Science, 9: 4, 289-314, DOI: 10.1080 / 00033795300200233
- שרסטה ב (18 ביוני 2015). חוק פרופורציות הדדיות. ליברטקס כימיה. התאושש מ: chem.libretexts.org
- הגדרה מחודשת של ידע. (29 ביולי 2017). חוק פרופורציות הדדיות. התאושש מ: hemantmore.org.in