RITCHTER-WENZEL LIKUMS: STĀSTI, PAZIŅOJUMI UN PIEMĒRI - ĶĪMIJA - 2025

Ritchter-Wenzel likums vai savstarpējas proporcijas ir tāds, kas nosaka, ka masu proporcijas starp divām savienojumu ļauj mums noteikt, ka trešās savienojumu. Tas ir viens no stehiometrijas likumiem kopā ar Lavoisier likumu (masas saglabāšanas likums); Prousta likums (noteiktu proporciju likums); un Daltona likums (vairāku proporciju likums).

Ritčers savu likumu 1792. gadā pasludināja grāmatā, kas definēja stehiometrijas pamatus, balstoties uz Karla F Venela pētījumiem, kurš 1777. gadā publicēja pirmo skābju un bāzu ekvivalences tabulu.

Savstarpības trīsstūris. Avots: Gabriel Bolívar

Vienkāršs veids, kā to vizualizēt, ir caur “savstarpīguma trīsstūri” (attēls iepriekš). Zinot A, C un B masas, kas sajaucas, veidojot savienojumus AC un AB, var noteikt, cik daudz C un B sajaucas vai reaģē, veidojot savienojumu CB.

Savienojumos AC un AB elements A ir abos, tāpēc, sadalot to masas proporcijas, uzzināsiet, cik daudz C reaģē ar B.

Abpusējo proporciju likuma vēsture un vispārīgums

Rihters atklāja, ka ķīmiskajā reakcijā patērēto savienojumu svara attiecība vienmēr ir vienāda.

Šajā sakarā Rithers atklāja, ka, piemēram, 1000 neto svara daļu sērskābes neitralizēšanai ir vajadzīgas 615 svara daļas magnēzija (MgO).

Laikā no 1792. līdz 1794. gadam Ritcher publicēja trīs sējumu kopsavilkumu, kurā bija viņa darbs par noteiktu proporciju likumu. Kopsavilkums apskatīja stehiometriju, definējot to kā ķīmisko mērījumu mākslu.

Turklāt, atzīmējot, ka stehiometrija attiecas uz likumiem, saskaņā ar kuriem vielas apvienojas, veidojot savienojumus. Tomēr Rihtera pētījumu dokumenti tika kritizēti par viņa izmantoto matemātisko ārstēšanu, pat norādot, ka viņš pielāgoja savus rezultātus.

1802. gadā Ernsts Gotfrīds Fišers publicēja pirmo ķīmisko ekvivalentu tabulu, kurā izmantoja sērskābi ar skaitli 1000; līdzīgi vērtībai, kuru atrada Rihters, sērskābes neitralizēšanai ar magnēziju.

Tomēr tika atzīmēts, ka Rihters sastādīja kombinācijas svaru tabulu, kas parādīja vairāku savienojumu reakcijas ātrumu. Piemēram, tiek teikts, ka 859 daļas NaOH neitralizē 712 daļas HNO ₃ .

Paziņojumi un sekas

Rihtera-Venzela likuma paziņojums ir šāds: divu dažādu elementu masām, kas apvienojas ar vienādu trešā elementa daudzumu, ir tādas pašas attiecības kā šo elementu masām, ja tās tiek apvienotas viena ar otru.

Šis likums ļāva noteikt ekvivalentu svaru vai svara ekvivalentu gramos kā elementa vai savienojuma daudzumu, kas reaģēs ar fiksētu daudzumu standartvielas.

Rihters sauca kombinētos svarus attiecībā pret elementu svaru, kas apvienoti ar katru gramu ūdeņraža. Rihtera relatīvās kombinācijas svars atbilst tam, ko šobrīd sauc par elementu vai savienojumu ekvivalento svaru.

Saskaņā ar iepriekšējo pieeju Rihtera-Venzela likumu var noteikt šādi:

Dažādu elementu kombinācijas svars, kas tiek kombinēts ar noteikta elementa svaru, ir šo elementu relatīvie kombinācijas svars, ja tos apvieno viens ar otru, vai šo daudzuma attiecību reizinājumi vai pakārtoti.

Piemēri

Kalcija hlorīds

Kalcija oksīdā (CaO) 40 g kalcija apvienojas ar 16 g skābekļa (O). Tikmēr hipohlora oksīdā (Cl ₂ O) 71 g hlora tiek kombinēts ar 16 g skābekļa. Kādu savienojumu veidotu kalcijs, ja to apvienotu ar hloru?

Izmantojot savstarpīguma trīsstūri, skābeklis ir kopīgs elements abiem savienojumiem. Vispirms nosaka divu skābekļa savienojumu masas proporcijas:

40 g Ca / 16 gO = 5 g Ca / 2 g O

71 g Cl / 16 g O

Un tagad, dalot divas CaO un Cl ₂ O masas proporcijas, mums būs:

(5g Ca / 2g O) / (71g Cl / 16g O) = 80g Ca / 142g Cl = 40g Ca / 71g Cl

Ņemiet vērā, ka ir izpildīts masas proporciju likums: 40 g kalcija reaģē ar 71 g hlora.

Sēra oksīdi

Skābeklis un sērs reaģē ar varu, iegūstot attiecīgi vara oksīdu (CuO) un vara sulfīdu (CuS). Cik daudz sēra reaģētu ar skābekli?

Vara oksīdā 63,5 g vara tiek apvienoti ar 16 g skābekļa. Vara sulfīdā 63,5 g vara saistās ar 32 g sēra. Dalot masas proporcijas, kas mums ir:

(63,5 g Cu / 16 g O) / (63,5 g Cu / 32 g S) = 2032 g S / 1016 g O = 2 g S / 1 g O

Masas attiecība 2: 1 ir 4 reizinājums (63,5 / 16), kas parāda, ka Rihtera likums ir taisnība. Ar šo proporciju iegūst SO, sēra monoksīdu (32 g sēra reaģē ar 16 g skābekļa).

Sadalot šo attiecību ar divām, jūs iegūsit 1: 1. Atkal tas ir 4 vai 2 reizinājums, un tāpēc tas ir SO ₂ , sēra dioksīds (32 g sēra reaģē ar 32 g skābekļa).

Dzelzs sulfīds un oksīds

Dzelzs sulfīdu (FeS), kurā 32 g sēra tiek apvienoti ar 56 g dzelzs, reaģē ar melno oksīdu (FeO), kurā 16 g skābekļa ir apvienoti ar 56 g dzelzs. Šis postenis kalpo kā atsauce.

Reaģējošajos savienojumos FeS un FeO sērs (S) un skābeklis (O) attiecībā pret dzelzi (Fe) ir attiecībās 2: 1. Sērskābā oksīdā (SO) 32 g sēra tiek apvienoti ar 16 g skābekļa, lai sērs un skābeklis būtu attiecībās 2: 1.

Tas norāda, ka ir izpildīts abpusējo proporciju likums vai Rihtera likums.

Attiecību starp sēru un skābekli sēra oksīdā (2: 1) var izmantot, piemēram, lai aprēķinātu, cik daudz skābekļa reaģē ar 15 g sēra.

g skābekļa = (15 g S) ∙ (1 g O / 2 g S) = 7,5 g

Atsauces

1. Foist L. (2019). Savstarpējas proporcijas likums: definīcija un piemēri. Pētījums. Atgūts no: study.com
2. Kiberuzdevumi. (2016, 9. februāris). Savstarpējo proporciju jeb Rihtera-Venzela likums. Atgūts no: cibertareas.infol
3. Wikipedia. (2018). Savstarpējo proporciju likums. Atgūts no: en.wikipedia.org
4. JR Partington MBEDSc. (1953) Jeremias Benjamin Richter un savstarpējo proporciju likums.-II, Annals of Science, 9: 4, 289-314, DOI: 10.1080 / 00033795300200233
5. Šrestha B. (2015. gada 18. jūnijs). Savstarpējo proporciju likums. Ķīmija Libretexts. Atgūts no: chem.libretexts.org
6. Zināšanu pārdefinēšana. (2017. gada 29. jūlijs). Savstarpējo proporciju likums. Atgūts no: hemantmore.org.in