ЗАКОН РІЧТЕРА-ВЕНЦЕЛЯ: ОПОВІДАННЯ, ВИСЛОВЛЮВАННЯ ТА ПРИКЛАДИ - ХІМІЯ - 2025

Закон Ріттера-Венцеля або взаємні пропорції - це те, що говориться про те, що масові пропорції між двома сполуками дозволяють нам визначити значення третьої сполуки. Це один із законів стехіометрії разом із законом Лавуазьє (закон збереження маси); Закон Пруста (закон визначених пропорцій); і закон Далтона (закон множинних пропорцій).

Рітчер заявив про свій закон у 1792 р. У книзі, яка визначала основи стехіометрії, спираючись на дослідницькі праці Карла Ф Венцеля, який у 1777 р. Опублікував першу таблицю еквівалентності кислот та основ.

Трикутник взаємності. Джерело: Габріель Болівар

Простий спосіб її візуалізації - це "трикутник взаємності" (зображення вище). Знаючи маси A, C і B, які змішуються, утворюючи сполуки AC і AB, можна визначити, скільки C і B змішуються або реагують, утворюючи сполуку CB.

У сполуках АС і АВ елемент А присутній в обох, тож поділяючи їх масові пропорції, з’ясується, наскільки С реагує з В.

Історія та загальні закони взаємних пропорцій

Ріхтер встановив, що масове співвідношення сполук, що вживаються в хімічній реакції, завжди однакове.

У зв'язку з цим Рітчер встановив, що потрібно 615 вагових частин магнезії (MgO), наприклад, для нейтралізації 1000 вагових частин сірчаної кислоти.

Між 1792 і 1794 рр. Рітчер опублікував тритомний конспект, що містить його працю про закон певних розмірів. Реферат розглядав стехіометрію, визначаючи її як мистецтво хімічних вимірювань.

Крім того, зазначаючи, що стехіометрія стосується законів, згідно з якими речовини об'єднуються, утворюючи сполуки. Однак дослідницькі статті Ріхтера піддавали критиці за математичне лікування, яке він використовував, навіть вказуючи, що він коригував свої результати.

У 1802 р. Ернст Готфрід Фішер опублікував першу таблицю хімічних еквівалентів, в якій використовувалася сірчана кислота з цифрою 1000; аналогічне значення, знайдене Ріхтером, для нейтралізації сірчаної кислоти магнезією.

Однак було відмічено, що Ріхтер сконструював таблицю комбінованих ваг, яка вказувала швидкість, з якою реагувала низка сполук. Наприклад, зазначено, що 859 частин NaOH нейтралізують 712 частин HNO ₃ .

Заяви та наслідки

Твердження Закону Ріхтера-Венцеля полягає в наступному: маси двох різних елементів, що поєднуються з однаковою кількістю третього елемента, мають таке ж співвідношення, як маси цих елементів, коли вони поєднуються один з одним.

Цей закон дозволив встановити еквівалентну вагу, або ваговий еквівалент грам, як кількість елемента або сполуки, що реагуватиме з фіксованою кількістю еталонної речовини.

Ріхтер називав комбіновані ваги відносно ваг елементів, які поєднувалися з кожним грамом водню. Відносні ваги Ріхтера в поєднанні відповідають тій, що в даний час відома як еквівалентна маса елементів або сполук.

Відповідно до попереднього підходу, закон Ріхтера-Венцеля можна викласти так:

Комбіновані ваги різних елементів, які поєднуються з заданою вагою даного елемента, є відносними комбінованими вагами цих елементів, коли вони поєднуються один з одним, або кратними або підмножинами цих співвідношень величин.

Приклади

Хлорид кальцію

В оксиді кальцію (СаО) 40 г кальцію поєднують з 16 г кисню (О). Тим часом у гіпохлорному оксиді (Cl ₂ O) 71 г хлору поєднується з 16 г кисню. З якої сполуки утворюється кальцій, якщо поєднується з хлором?

За допомогою трикутника взаємності кисень є спільним елементом для двох сполук. Спочатку визначаються масові пропорції двох оксигенатів:

40 г Са / 16 гО = 5 г Са / 2 г О

71 г Cl / 16 г O

А тепер розділивши дві масові пропорції CaO та Cl ₂ O, ми отримаємо:

(5г Са / 2г О) / (71г Кл / 16г О) = 80г Са / 142г Кл = 40г Са / 71г Кл

Зауважимо, що виконується закон масових пропорцій: 40 г кальцію реагують з 71 г хлору.

Оксиди сірки

Кисень і сірка реагують з міддю, одержуючи оксид міді (CuO) і сульфід міді (CuS) відповідно. Скільки сірки реагували б на кисень?

В оксиді міді 63,5 г міді поєднується з 16 г кисню. У сульфіді міді 63,5 г міді зв’язується з 32 г сірки. Розділивши масові пропорції, ми маємо:

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

Масове відношення 2: 1 є кратним 4 (63,5 / 16), що свідчить про те, що закон Ріхтера правдивий. З цією пропорцією отримують SO, оксид сірки (32 г сірки реагують з 16 г кисню).

Якщо поділити це співвідношення на два, ви отримаєте 1: 1. Знову ж таки, це кратне значення 4 або 2, і тому це SO ₂ , діоксид сірки (32 г сірки реагує з 32 г кисню).

Сульфід заліза та оксид

Сульфід заліза (FeS), в якому 32 г сірки поєднується з 56 г заліза, вступає в реакцію з оксидом заліза (FeO), в якому 16 г кисню поєднується з 56 г заліза. Цей предмет служить орієнтиром.

У реагуючих сполуках FeS і FeO сірка (S) і кисень (O) відносно заліза (Fe) виявляються у співвідношенні 2: 1. В оксиді сірки (SO) 32 г сірки поєднують із 16 г кисню, так що сірка та кисень знаходяться у співвідношенні 2: 1.

Це вказує на те, що виконується закон зворотних пропорцій або закон Ріхтера.

Співвідношення, знайдене між сіркою та киснем в оксиді сірки (2: 1), можна було б використати, наприклад, для обчислення кількості кисню, що реагує з 15 г сірки.

г кисню = (15 г S) ∙ (1 г O / 2 г S) = 7,5 г

Список літератури

1. Фост Л. (2019). Закон взаємної пропорції: визначення та приклади. Вивчення. Відновлено з: study.com
2. Кіберзадачі. (2016 р., 9 лютого). Закон зворотних пропорцій або Ріхтер-Венцель. Відновлено з: cibertareas.infol
3. Вікіпедія. (2018). Закон зворотних пропорцій. Відновлено з: en.wikipedia.org
4. JR Partington MBEDSc. (1953) Джереміас Бенджамін Ріхтер і закон зворотних пропорцій.-II, Аннали науки, 9: 4, 289-314, DOI: 10.1080 / 00033795300200233
5. Шреща Б. (18 червня 2015 р.). Закон зворотних пропорцій. Хімічні лібретексти. Відновлено з: chem.libretexts.org
6. Перевизначення знань. (29 липня 2017 р.). Закон зворотних пропорцій. Відновлено з: hemantmore.org.in