- História a všeobecnosť zákona o recipročných rozmeroch
- Vyhlásenia a dôsledky
- Príklady
- Chlorid vápenatý
- Oxidy síry
- Sulfid železa a oxid
- Referencie
Zákon Ritchter-Wenzel alebo vzájomné pomery, je ten, ktorý uvádza, že hmotnostný pomer medzi dvoma zlúčeninami umožňujú určiť, že tretí zlúčeniny. Je to jeden zo zákonov stechiometrie a Lavoisierov zákon (zákon o zachovaní hmotnosti); Proustov zákon (zákon určitých rozmerov); a Daltonov zákon (zákon viacerých rozmerov).
Ritcher svoj zákon v roku 1792 uviedol v knihe, ktorá definovala základy stechiometrie na základe výskumných prác Carla F Wenzela, ktorý v roku 1777 publikoval prvú tabuľku ekvivalencie pre kyseliny a zásady.
Trojuholník reciprocity. Zdroj: Gabriel Bolívar
Jednoduchý spôsob, ako si to predstaviť, je prostredníctvom „trojuholníka reciprocity“ (obrázok vyššie). Znalosť masy A, C a B, ktoré sa zmiešajú za vzniku zlúčenín AC a AB, je možné určiť, koľko z C a B sa zmieša alebo reaguje za vzniku zlúčeniny CB.
V zlúčeninách AC a AB je prvok A prítomný v oboch, takže rozdelením ich hmotnostných pomerov sa zistí, ako veľa C reaguje s B.
História a všeobecnosť zákona o recipročných rozmeroch
Richter zistil, že hmotnostný pomer zlúčenín spotrebovaných pri chemickej reakcii je vždy rovnaký.
V tejto súvislosti Ritcher zistil, že na neutralizáciu 1 000 hmotnostných dielov kyseliny sírovej je potrebných 615 hmotnostných dielov magnézia (MgO).
V rokoch 1792 až 1794 Ritcher uverejnil zhrnutie v troch zväzkoch, ktoré obsahovalo jeho prácu o práve určitých rozmerov. Abstrakt sa zaoberal stechiometriou a definoval ju ako umenie chemických meraní.
Berúc na vedomie, že stechiometria sa zaoberá zákonmi, podľa ktorých sa látky spájajú a tvoria zlúčeniny. Richterove výskumné práce však boli kritizované za matematické zaobchádzanie, ktoré použil, dokonca poukazujú na to, že svoje výsledky upravil.
V roku 1802 publikovala Ernst Gottfried Fischer prvú tabuľku chemických ekvivalentov, ktorá používala kyselinu sírovú s číslom 1 000; podobná hodnote, ktorú zistil Richter, na neutralizáciu kyseliny sírovej magnéziom.
Bolo však poznamenané, že Richter zostavil tabuľku kombinovaných hmotností, ktorá ukazuje rýchlosť, akou reagovalo niekoľko zlúčenín. Napríklad sa uvádza, že 859 dielov hydroxidu sodného neutralizuje 712 dielov HNO 3 .
Vyhlásenia a dôsledky
Vyhlásenie zákona Richter-Wenzel je nasledujúce: hmotnosti dvoch rôznych prvkov, ktoré sa kombinujú s rovnakým množstvom tretieho prvku, majú rovnaký vzťah ako masy týchto prvkov, ak sú navzájom spojené.
Tento zákon umožnil stanoviť ekvivalentnú hmotnosť alebo ekvivalent hmotnosti gramu ako množstvo prvku alebo zlúčeniny, ktoré bude reagovať s pevným množstvom referenčnej látky.
Richter nazýval kombinované hmotnosti vzhľadom na hmotnosti prvkov, ktoré sa kombinovali s každým gramom vodíka. Richterove relatívne kombinované hmotnosti zodpovedajú tomu, čo je v súčasnosti známe ako ekvivalentná hmotnosť prvkov alebo zlúčenín.
V súlade s predchádzajúcim prístupom možno zákon Richter-Wenzel uviesť takto:
Kombinované hmotnosti rôznych prvkov, ktoré sú kombinované s danou hmotnosťou daného prvku, sú relatívnymi kombinovanými hmotnosťami týchto prvkov, ak sú navzájom kombinované, alebo násobky alebo podskupiny týchto kvantitatívnych vzťahov.
Príklady
Chlorid vápenatý
V prípade oxidu vápenatého (CaO) sa 40 g vápnika kombinuje so 16 g kyslíka (O). Medzitým, v oxidu chlórnu (Cl 2 O) 71 g chlóru v kombinácii s 16 g kyslíka. Akú zlúčeninu by vápnik vyrobil, keby sa kombinoval s chlórom?
Pri použití trojuholníka reciprocity je kyslík spoločným prvkom týchto dvoch zlúčenín. Najskôr sa určia hmotnostné pomery týchto dvoch okysličovadiel:
40 g Ca / 16 gO = 5 g Ca / 2 g O
71 g Cl / 16 g O
A teraz delia dve hmotnostný podiel oxidu vápenatého a Cl 2 O budeme musieť:
(5 g Ca / 2 g O) / (71 g Cl / 16 g O) = 80 g Ca / 142 g Cl = 40 g Ca / 71 g Cl
Upozorňujeme, že zákon o hmotnostných pomeroch je splnený: 40 g vápnika reaguje so 71 g chlóru.
Oxidy síry
Kyslík a síra reagujú s meďou za vzniku oxidu medi (CuO) a sulfidu medi (CuS). Koľko síry by reagovalo s kyslíkom?
V oxide meďnatom sa zmieša 63,5 g medi so 16 g kyslíka. V sulfide medi sa 63,5 g medi viaže na 32 g síry. Rozdeľujeme hmotnostné proporcie, ktoré máme:
(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
Hmotnostný pomer 2: 1 je násobkom 4 (63,5 / 16), čo ukazuje, že Richterov zákon je pravdivý. S týmto pomerom sa získa oxid siričitý (32 g síry reaguje so 16 g kyslíka).
Ak tento pomer rozdelíte dvoma, získate 1: 1. Opäť platí, že je teraz násobkom 4 alebo 2, a preto je SO 2 , oxid siričitý (32 g síry reaguje s 32g kyslíka).
Sulfid železa a oxid
Sulfid železa (FeS), v ktorom sa 32 g síry kombinuje s 56 g železa, reaguje s oxidom železitým (FeO), v ktorom sa 16 g kyslíka zmieša s 56 g železa. Táto položka slúži ako referencia.
V reakčných zlúčeninách FeS a FeO sa síra (S) a kyslík (O) vzhľadom na železo (Fe) nachádzajú v pomere 2: 1. V oxide siričitom (SO) sa 32 g síry zmieša so 16 g kyslíka, takže síra a kyslík sú v pomere 2: 1.
To naznačuje, že zákon recipročných rozmerov alebo Richterov zákon sú splnené.
Pomer zistený medzi sírou a kyslíkom v oxide siričitom (2: 1) by sa mohol použiť napríklad na výpočet toho, koľko kyslíka reaguje s 15 g síry.
g kyslíka = (15 g S) ∙ (1 g O / 2 g S) = 7,5 g
Referencie
- Foist L. (2019). Zákon vzájomného pomeru: definícia a príklady. Štúdia. Obnovené z: study.com
- Kybernetické úlohy. (2016, 9. februára). Zákon recipročných rozmerov alebo Richter-Wenzel. Získané z: cibertareas.infol
- Wikipedia. (2018). Zákon recipročných rozmerov. Obnovené z: en.wikipedia.org
- JR Partington MBEDSc. (1953) Jeremias Benjamin Richter a zákon recipročných proporcií.-II, Annals of Science, 9: 4, 289-314, DOI: 10,1080 / 00033795300200233.
- Shrestha B. (18. júna 2015). Zákon recipročných rozmerov. Chemistry Libretexts. Obnovené z: chem.libretexts.org
- Predefinovanie vedomostí. (29. júla 2017). Zákon recipročných rozmerov. Obnovené z: hemantmore.org.in