- กฎการอนุรักษ์มวล
- การทดลอง -Lavoisier
- - ความสมดุลของสมการ
- -Calculations
- โมลน้ำ
- การเผาไหม้ของริบบิ้นแมกนีเซียม
- กฎของสัดส่วนที่แน่นอน
- - ไม่ชอบด้วยกฎหมาย
- -applications
- องค์ประกอบที่เป็นศูนย์กลางของสารประกอบ
- -Calculations
- ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์
- ส่วน A)
- ส่วนข)
- คลอรีนและแมกนีเซียม
- ส่วน A)
- ส่วนข)
- กฎหลายสัดส่วนหรือกฎของดาลตัน
- -Calculations
- น้ำและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
- ไนโตรเจนออกไซด์
- การคำนวณ
- กฎของสัดส่วนซึ่งกันและกัน
- -ตัวอย่าง
- มีเทน
- แมกนีเซียมซัลไฟด์
- อลูมิเนียมคลอไรด์
- ความไม่ถูกต้องในการคำนวณ
- อ้างอิง
กฎหมาย ponderal เคมีเป็นผู้ที่ได้แสดงให้เห็นว่ามวลของสารที่ตอบสนองไม่ได้ทำเช่นนั้นโดยพลการหรือวิธีการสุ่ม แต่โดยการรักษาสัดส่วนทางคณิตศาสตร์ให้คงที่ของจำนวนเต็มหรือผลคูณของมันโดยที่อะตอมของธาตุจะไม่ถูกสร้างหรือทำลาย
ในอดีตการจัดตั้งกฎหมายเหล่านี้จำเป็นต้องใช้ความพยายามอย่างมากในการให้เหตุผล เพราะถึงแม้ว่าตอนนี้จะดูชัดเจนเกินไป แต่ก่อนหน้านี้ยังไม่รู้จักมวลอะตอมและโมเลกุลของธาตุหรือสารประกอบตามลำดับ

ที่มา: Jeff Keyzer จาก Austin, TX, USA
เนื่องจากไม่ทราบแน่ชัดว่าอะตอมของแต่ละธาตุมีค่าเท่ากันเท่าใดนักเคมีในศตวรรษที่ 18 และ 19 จึงต้องพึ่งพามวลสารตั้งต้น ดังนั้นเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์ขั้นพื้นฐาน (ภาพบนสุด) จึงเป็นคู่หูที่แยกกันไม่ออกในระหว่างการทดลองหลายร้อยครั้งที่จำเป็นเพื่อกำหนดกฎน้ำหนัก
ด้วยเหตุนี้เมื่อคุณศึกษากฎทางเคมีเหล่านี้คุณจะพบกับการวัดมวลทุกขณะ ด้วยเหตุนี้การคาดการณ์ผลการทดลองพบว่าสารประกอบทางเคมีบริสุทธิ์เกิดขึ้นโดยมีสัดส่วนมวลเท่ากันขององค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบ
กฎการอนุรักษ์มวล
กฎนี้กล่าวว่าในปฏิกิริยาเคมีมวลทั้งหมดของสารตั้งต้นจะเท่ากับมวลรวมของผลิตภัณฑ์ ตราบเท่าที่ระบบที่พิจารณาปิดอยู่และไม่มีการแลกเปลี่ยนมวลและพลังงานกับสภาพแวดล้อม
ในปฏิกิริยาทางเคมีสารจะไม่หายไป แต่จะเปลี่ยนเป็นสารอื่นที่มีมวลเท่ากัน ด้วยเหตุนี้วลีที่มีชื่อเสียง:“ ไม่มีสิ่งใดถูกสร้างขึ้นไม่มีสิ่งใดถูกทำลายทุกอย่างจะเปลี่ยนไป”
ในอดีตกฎการอนุรักษ์มวลในปฏิกิริยาทางเคมีถูกเสนอครั้งแรกในปี 1756 โดย Mikhail Lomonsov ซึ่งแสดงผลการทดลองของเขาในวารสารของเขา
ต่อมาในปี 1774 Antoine Levoisier นักเคมีชาวฝรั่งเศสได้นำเสนอผลการทดลองของเขาที่อนุญาตให้สร้างสิ่งนี้ได้ ซึ่งบางคนเรียกว่ากฎของ Lavoisier
การทดลอง -Lavoisier
ในช่วงเวลาของ Lavoisier (1743-1794) มีทฤษฎี Phlogiston ตามที่ร่างกายมีความสามารถในการติดไฟหรือเผาไหม้ การทดลองของ Lavoisier ทำให้สามารถทิ้งทฤษฎีนี้ได้
Lavoisier ทำการทดลองการเผาไหม้โลหะหลายครั้ง เขาชั่งน้ำหนักวัสดุอย่างระมัดระวังก่อนและหลังการเผาไหม้ในภาชนะปิดพบว่ามีน้ำหนักเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด
แต่ Lavoiser จากความรู้ของเขาเกี่ยวกับบทบาทของออกซิเจนในการเผาไหม้สรุปได้ว่าน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นในการเผาไหม้เกิดจากการรวมตัวของออกซิเจนลงในวัสดุที่เผาไหม้ เกิดแนวคิดของออกไซด์ของโลหะ
ดังนั้นผลรวมของมวลของโลหะที่อยู่ภายใต้การเผาไหม้และออกซิเจนยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ข้อสรุปนี้อนุญาตให้มีการจัดตั้งกฎแห่งการอนุรักษ์มวล
- ความสมดุลของสมการ
กฎการอนุรักษ์มวลได้กำหนดความจำเป็นในการสร้างสมดุลของสมการเคมีโดยรับประกันว่าจำนวนขององค์ประกอบทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมีทั้งในรูปของสารตั้งต้นหรือผลิตภัณฑ์จะเหมือนกันทุกประการ
นี่เป็นข้อกำหนดที่จำเป็นสำหรับความแม่นยำของการคำนวณทางสโตอิชิโอเมตริกที่จะดำเนินการ
-Calculations
โมลน้ำ
สามารถผลิตน้ำได้กี่โมลในระหว่างการเผาไหม้ของมีเธน 5 โมลในออกซิเจนส่วนเกิน? แสดงว่ากฎหมายว่าด้วยการอนุรักษ์สสาร
CH 4 + 2 O 2 => CO 2 + 2 H 2 O
จากการสังเกตสมการสมดุลของปฏิกิริยาสรุปได้ว่ามีเธน 1 โมลสร้างน้ำได้ 2 โมล
ปัญหาสามารถแก้ไขได้โดยตรงด้วยวิธีง่ายๆเนื่องจากเราไม่มี 1 โมล แต่ 5 โมลของ CH 4 :
โมลของน้ำ = 5 โมลของ CH 4 (2 โมลของ H 2 O / 1 โมลของ CH 4 )
= 10
ซึ่งจะเทียบเท่ากับ 180 กรัมของ H 2 O นอกจากนี้ยังมีการสร้าง CO 2 5 โมลหรือ 220 กรัมซึ่งเท่ากับมวลรวม 400 กรัมของผลิตภัณฑ์
ดังนั้นเพื่อให้กฎการอนุรักษ์สสารบรรลุผลต้องทำรีเอเจนต์ 400 กรัม ไม่มากไม่น้อย. จาก 400 กรัมเหล่านี้ 80 กรัมตรงกับ 5 โมลของ CH 4 (คูณด้วยมวลโมเลกุล 16 กรัม / โมล) และ 320 กรัมสอดคล้องกับ10 โมลของ O 2 (ในทำนองเดียวกันโดยมวลโมเลกุล 32 กรัม / โมล )
การเผาไหม้ของริบบิ้นแมกนีเซียม
ริบบิ้นแมกนีเซียม 1.50 กรัมถูกเผาในภาชนะปิดที่มีออกซิเจน 0.80 กรัม หลังจากการเผาไหม้ออกซิเจน 0.25 กรัมยังคงอยู่ในภาชนะ ก) มวลของออกซิเจนทำปฏิกิริยาอะไร? b) แมกนีเซียมออกไซด์เกิดขึ้นมากแค่ไหน?
มวลของออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยาได้จากความแตกต่างง่ายๆ
มวลของออกซิเจนที่บริโภค = (มวลเริ่มต้น - มวลที่เหลือ) ออกซิเจน
= 0.80 ก. - 0.25 ก
= 0.55 ก. 2 (ก)
ตามกฎการอนุรักษ์มวล
มวลของแมกนีเซียมออกไซด์ = มวลของแมกนีเซียม + มวลออกซิเจน
= 1.50 ก. + 0.55 ก
= 2.05 ก. MgO (b)
กฎของสัดส่วนที่แน่นอน
Joseph Louis Proust (1754-1826) นักเคมีชาวฝรั่งเศสตระหนักว่าในปฏิกิริยาทางเคมีองค์ประกอบทางเคมีมักจะทำปฏิกิริยาในสัดส่วนที่คงที่ของมวลเพื่อสร้างสารประกอบบริสุทธิ์เฉพาะ ดังนั้นองค์ประกอบของมันจึงคงที่โดยไม่คำนึงถึงแหล่งที่มาหรือแหล่งกำเนิดหรือวิธีการสังเคราะห์
Proust ในปี ค.ศ. 1799 ได้บัญญัติกฎของสัดส่วนที่แน่นอนซึ่งระบุว่า: "เมื่อองค์ประกอบสองอย่างขึ้นไปรวมกันเป็นสารประกอบพวกมันจะทำในอัตราส่วนมวลคงที่" ดังนั้นความสัมพันธ์นี้ได้รับการแก้ไขและไม่ขึ้นอยู่กับกลยุทธ์ที่ตามมาสำหรับการเตรียมสารประกอบ
กฎนี้เรียกอีกอย่างหนึ่งว่ากฎขององค์ประกอบคงที่ซึ่งระบุว่า: "สารประกอบทางเคมีทุกชนิดที่อยู่ในสถานะของความบริสุทธิ์จะประกอบด้วยองค์ประกอบเดียวกันในสัดส่วนที่คงที่เสมอ"
- ไม่ชอบด้วยกฎหมาย
เหล็ก (Fe) ทำปฏิกิริยากับกำมะถัน (S) เพื่อสร้างเหล็กซัลไฟด์ (FeS) สามารถสังเกตได้สามสถานการณ์ (1, 2 และ 3):

ในการหาสัดส่วนที่องค์ประกอบต่างๆรวมกันให้หารมวลที่มากขึ้น (Fe) ด้วยมวลที่น้อยกว่า (S) การคำนวณให้อัตราส่วน 1.75: 1 ค่านี้จะถูกทำซ้ำในสามเงื่อนไขที่กำหนด (1, 2 และ 3) ซึ่งจะได้รับสัดส่วนเดียวกันแม้ว่าจะใช้มวลต่างกัน
นั่นคือ 1.75 g ของ Fe รวมกับ 1.0 g ของ S เพื่อให้ FeS 2.75 g
-applications
ด้วยการใช้กฎนี้เราสามารถรู้ได้อย่างชัดเจนว่ามวลขององค์ประกอบที่ต้องรวมกันเพื่อให้ได้มวลของสารประกอบที่ต้องการ
ด้วยวิธีนี้สามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับมวลส่วนเกินขององค์ประกอบบางส่วนที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมีหรือมีรีเอเจนต์ จำกัด ในปฏิกิริยาหรือไม่
นอกจากนี้ยังนำไปใช้เพื่อให้ทราบถึงองค์ประกอบร้อยละของสารประกอบและตามสูตรหลังสามารถกำหนดสูตรของสารประกอบได้
องค์ประกอบที่เป็นศูนย์กลางของสารประกอบ
คาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2 ) เกิดขึ้นในปฏิกิริยาต่อไปนี้:
C + O 2 => CO 2
คาร์บอน 12 กรัมรวมออกซิเจน 32 กรัมให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 44 กรัม
ดังนั้นเปอร์เซ็นต์คาร์บอนจึงเท่ากับ
เปอร์เซ็นต์คาร์บอน = (12 g / 44 g) 100%
= 27.3%
เปอร์เซ็นต์ของออกซิเจน = (32 g / 44 g) 100%
เปอร์เซ็นต์ของออกซิเจน = 72.7%
จากคำแถลงของกฎขององค์ประกอบคงที่สามารถสังเกตได้ว่าคาร์บอนไดออกไซด์ประกอบด้วยคาร์บอน 27.3% และออกซิเจน 72.7%
-Calculations
ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์
โดยการทำปฏิกิริยาของกำมะถัน (S) 4 กรัมและ 6 กรัมกับออกซิเจน (O) ในภาชนะที่แตกต่างกันจะได้รับซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ 10 กรัมและ 15 กรัม (SO 3 ) ตามลำดับ
เหตุใดจึงได้รับซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ในปริมาณดังกล่าวไม่ใช่อย่างอื่น
คำนวณปริมาณกำมะถันที่ต้องใช้ร่วมกับออกซิเจน 36 กรัมและมวลของซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ที่ได้รับ
ส่วน A)
ในภาชนะแรก 4 ของกำมะถันผสมกับออกซิเจน X g เพื่อให้ได้ไตรออกไซด์ 10 กรัม หากนำกฎการอนุรักษ์มวลมาใช้เราสามารถแก้มวลของออกซิเจนที่รวมตัวกับกำมะถันได้
มวลของออกซิเจน = 10 กรัมของออกซิเจนไตรออกไซด์ - 4 กรัมของกำมะถัน
= 6 ก
ในภาชนะ 2 6 กรัมของกำมะถันผสมกับ X g ของออกซิเจนเพื่อให้ได้ 15 ของซัลเฟอร์ไตรออกไซด์
มวลของออกซิเจน = 15 กรัมของซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ - 6 กรัมของกำมะถัน
= 9 ก
จากนั้นเราจะคำนวณอัตราส่วน O / S สำหรับแต่ละคอนเทนเนอร์:
อัตราส่วน O / S ในสถานการณ์ 1 = 6 g O / 4 g S
= 1.5 / 1
อัตราส่วน O / S ในสถานการณ์ 2 = 9 g O / 6 g S
= 1.5 / 1
ซึ่งเป็นไปตามที่ระบุไว้ในกฎของสัดส่วนที่กำหนดไว้ซึ่งบ่งชี้ว่าองค์ประกอบต่างๆจะรวมกันในสัดส่วนเดียวกันเสมอเพื่อสร้างสารประกอบบางชนิด
ดังนั้นค่าที่ได้จึงถูกต้องและเป็นค่าที่สอดคล้องกับการใช้กฎหมาย
ส่วนข)
ในส่วนก่อนหน้านี้มีการคำนวณค่า 1.5 / 1 สำหรับอัตราส่วน O / S
g ของกำมะถัน = 36 ของออกซิเจน (กำมะถัน 1 กรัม / ออกซิเจน 1.5 กรัม)
= 24 ก
g ของซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ = ออกซิเจน 36 กรัม + กำมะถัน 24 กรัม
= 60 ก
คลอรีนและแมกนีเซียม
คลอรีนและแมกนีเซียมจะรวมกันในอัตราส่วน 2.95 กรัมของคลอรีนสำหรับแมกนีเซียมทุกกรัม ก) กำหนดมวลของคลอรีนและแมกนีเซียมที่จำเป็นเพื่อให้ได้แมกนีเซียมคลอไรด์ 25 กรัม b) องค์ประกอบเปอร์เซ็นต์ของแมกนีเซียมคลอไรด์คืออะไร?
ส่วน A)
จากค่า 2.95 สำหรับอัตราส่วน Cl: Mg สามารถทำได้ตามแนวทางต่อไปนี้:
2.95 กรัมของ Cl + 1 กรัมของ Mg => 3.95 กรัมของ MgCl 2
แล้ว:
g ของ Cl = 25 g ของ MgCl 2 · (2.95 g Cl / 3.95 g MgCl 2 )
= 18.67
g ของ Mg = 25 g ของ MgCl 2 · (1 g Mg / 3.95 g MgCl 2 )
= 6.33
จากนั้นคลอรีน 18.67 กรัมรวมกับแมกนีเซียม 6.33 กรัมเพื่อผลิตแมกนีเซียมคลอไรด์ 25 กรัม
ส่วนข)
ก่อนอื่นให้คำนวณมวลโมเลกุลของแมกนีเซียมคลอไรด์ MgCl 2 :
น้ำหนักโมเลกุล MgCl 2 = 24.3 g / mol + (2 35.5 g / mol)
= 95.3 ก. / โมล
เปอร์เซ็นต์แมกนีเซียม = (24.3 g / 95.3 g) x 100%
= 25.5%
เปอร์เซ็นต์คลอรีน = (71 g / 95.3 g) x 100%
= 74.5%
กฎหลายสัดส่วนหรือกฎของดาลตัน
กฎหมายดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ในปี 1803 โดยนักเคมีและนักอุตุนิยมวิทยาชาวฝรั่งเศสจอห์นดาลตันโดยอาศัยข้อสังเกตของเขาเกี่ยวกับปฏิกิริยาของก๊าซในชั้นบรรยากาศ
กฎหมายระบุไว้ในลักษณะดังต่อไปนี้: "เมื่อองค์ประกอบต่างๆรวมกันเพื่อให้ได้มากกว่าหนึ่งสารประกอบมวลที่แปรผันของหนึ่งในนั้นจะรวมมวลคงที่ของอีกตัวหนึ่งและองค์ประกอบแรกมีความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนที่ยอมรับและไม่ชัดเจน"
นอกจากนี้: "เมื่อสององค์ประกอบรวมกันเพื่อก่อให้เกิดสารประกอบที่แตกต่างกันโดยได้รับปริมาณคงที่ของหนึ่งในนั้นปริมาณที่แตกต่างกันขององค์ประกอบอื่น ๆ ที่รวมกับปริมาณคงที่ดังกล่าวในการผลิตสารประกอบจะสัมพันธ์กับจำนวนเต็มอย่างง่าย"
จอห์นดาลตันสร้างคำอธิบายสมัยใหม่ครั้งแรกของอะตอมในฐานะส่วนประกอบขององค์ประกอบทางเคมีเมื่อเขาชี้ให้เห็นว่าองค์ประกอบประกอบด้วยอนุภาคที่แยกไม่ออกเรียกว่าอะตอม
นอกจากนี้เขาตั้งสมมติฐานว่าสารประกอบเกิดขึ้นเมื่ออะตอมขององค์ประกอบต่าง ๆ รวมกันในอัตราส่วนจำนวนเต็มอย่างง่าย
ดาลตันเสร็จสิ้นการสืบสวนของ Proust เขาชี้ให้เห็นถึงการมีอยู่ของออกไซด์ของดีบุกสองชนิดโดยมีเปอร์เซ็นต์ของดีบุก 88.1% และ 78.7% ที่มีเปอร์เซ็นต์ของออกซิเจนที่สอดคล้องกันคือ 11.9% และ 21.3% ตามลำดับ
-Calculations
น้ำและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
แสดงว่าสารประกอบของน้ำ H 2 O และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ H 2 O 2เป็นไปตามกฎของหลายสัดส่วน
น้ำหนักอะตอมของธาตุ: H = 1 g / mol และออกซิเจน = 16 g / mol
น้ำหนักโมเลกุลของสารประกอบ: H 2 O = 18 g / mol และ H 2 O 2 = 34 g / mol
ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบที่มีปริมาณคงที่ใน H 2 O และ H 2 O 2ดังนั้นสัดส่วนระหว่าง O และ H ในสารประกอบทั้งสองจะถูกกำหนดขึ้น
อัตราส่วน O / H ใน H 2 O = (16 g / mol) / (2 g / mol)
= 8/1
อัตราส่วน O / H ใน H 2 O 2 = (32 g / mol) / (2 g / mol)
= 16/1
ความสัมพันธ์ระหว่างสัดส่วนทั้งสอง = (16/1) / (8/1)
= 2
ดังนั้นอัตราส่วน O / H ของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ต่อน้ำจึงเป็น 2 ซึ่งเป็นจำนวนเต็มอย่างง่าย ดังนั้นจึงแสดงให้เห็นการปฏิบัติตามกฎหมายว่าด้วยหลายสัดส่วน
ไนโตรเจนออกไซด์
สิ่งที่มวลของออกซิเจนรวมกับ 3.0 กรัมของไนโตรเจนใน) ไนตริกออกไซด์ NO และ b) ไนโตรเจนไดออกไซด์ NO 2 แสดงว่า NO และ NO 2สอดคล้องกับ Law of Multiple Proportions
มวลไนโตรเจน = 3 ก
น้ำหนักอะตอม: ไนโตรเจน 14 กรัม / โมลและออกซิเจน 16 กรัม / โมล
การคำนวณ
ใน NO อะตอม N หนึ่งตัวจะรวมกับ 1 O อะตอมดังนั้นมวลของออกซิเจนที่รวมกับไนโตรเจน 3 กรัมสามารถคำนวณได้โดยใช้วิธีการต่อไปนี้:
g ของ O = g ไนโตรเจน· (PA. O / PA. N)
= 3 ก. (16 ก. / โมล / 14 ก. / โมล)
= 3.43 ก
ใน NO 2 N อะตอมหนึ่งตัวจะรวมกับ 2 O อะตอมดังนั้นมวลของออกซิเจนที่รวมกันคือ:
กรัมของออกซิเจน = 3 กรัม (32 กรัม / โมล / 14 กรัม / โมล)
= 6.86 ก
อัตราส่วน O / N ใน NO = 3.43 g O / 3 g N
= 1,143
อัตราส่วน O / N ใน NO 2 = 6.86 g O / 3 g N
= 2,282
มูลค่าความสัมพันธ์ระหว่างสัดส่วน O / N = 2,282 / 1,143
= 2
ดังนั้นค่าของอัตราส่วน O / N คือ 2 ซึ่งเป็นจำนวนเต็มอย่างง่าย ดังนั้นกฎของหลายสัดส่วนจึงเป็นจริง
กฎของสัดส่วนซึ่งกันและกัน
กฎหมายนี้กำหนดโดยริกเตอร์และคาร์ลเอฟเวนเซลแยกกันกำหนดว่าสัดส่วนมวลของสารประกอบสองชนิดที่มีองค์ประกอบเหมือนกันช่วยให้สามารถกำหนดสัดส่วนของสารประกอบที่สามระหว่างองค์ประกอบอื่น ๆ ได้หากเกิดปฏิกิริยา
ตัวอย่างเช่นถ้าคุณมีทั้งสองสารประกอบ AB และ CB คุณจะเห็นว่าองค์ประกอบทั่วไปคือ B
กฎของริคเตอร์ - เวนเซลหรือสัดส่วนซึ่งกันและกันกล่าวว่าเมื่อทราบว่า A ทำปฏิกิริยากับ B เพื่อให้ AB มากแค่ไหนและ C ทำปฏิกิริยากับ B เพื่อให้ CB เราสามารถคำนวณมวลของ A ที่จำเป็นในการทำปฏิกิริยากับ a มวลของ C ในรูปแบบ AC
และผลลัพธ์ก็คืออัตราส่วน A: C หรือ A / C ต้องเป็นตัวคูณหรือหลายตัวของ A / B หรือ C / B อย่างไรก็ตามกฎนี้ไม่ได้เป็นจริงเสมอไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อองค์ประกอบแสดงสถานะออกซิเดชั่นต่างๆ
จากกฎไตร่ตรองทั้งหมดนี้อาจเป็น "นามธรรม" หรือซับซ้อนที่สุด แต่ถ้าคุณวิเคราะห์จากมุมมองทางคณิตศาสตร์จะเห็นว่าประกอบด้วยปัจจัยการแปลงและการยกเลิกเท่านั้น
-ตัวอย่าง
มีเทน
ถ้าทราบว่าคาร์บอน 12 กรัมทำปฏิกิริยากับออกซิเจน 32 กรัมจะกลายเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และในทางกลับกันไฮโดรเจน 2 กรัมทำปฏิกิริยากับออกซิเจน 16 กรัมเพื่อสร้างน้ำจากนั้นสามารถประมาณสัดส่วนมวล C / O และ H / O สำหรับ CO 2และ H 2 O ตามลำดับได้
การคำนวณ C / O และ H / O เรามี:
C / O = 12g C / 32g O
= 3/8
H / O = 2g H / 16g O
= 1/8
ออกซิเจนเป็นองค์ประกอบทั่วไปและคุณต้องการทราบว่าคาร์บอนทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเพื่อผลิตก๊าซมีเทนได้เท่าใด นั่นคือคุณต้องการคำนวณ C / H (หรือ H / C) ดังนั้นจึงจำเป็นต้องแบ่งสัดส่วนก่อนหน้านี้เพื่อแสดงว่ามีการตอบสนองซึ่งกันและกันหรือไม่:
C / H = (C / O) / (H / O)
โปรดทราบว่าด้วยวิธีนี้ O จะถูกยกเลิกและ C / H ยังคงอยู่:
C / H = (3/8) / (1/8)
= 3
และ 3 คือผลคูณของ 3/8 (3/8 x 8) ซึ่งหมายความว่า C 3 กรัมทำปฏิกิริยากับ 1 กรัมของ H เพื่อให้ก๊าซมีเทน แต่เพื่อให้สามารถเปรียบเทียบกับ CO 2ให้คูณ C / H ด้วย 4 ซึ่งเท่ากับ 12 สิ่งนี้ให้ 12 กรัมของ C ซึ่งทำปฏิกิริยากับ 4 กรัมของ H เพื่อสร้างก๊าซมีเทนซึ่งก็เป็นจริงเช่นกัน
แมกนีเซียมซัลไฟด์
ถ้าทราบว่าแมกนีเซียม 24 กรัมทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน 2 กรัมเพื่อสร้างแมกนีเซียมไฮไดรด์ นอกจากนี้กำมะถัน 32 กรัมยังทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน 2 กรัมเพื่อสร้างไฮโดรเจนซัลไฟด์องค์ประกอบที่เหมือนกันคือไฮโดรเจนและเราต้องการคำนวณ Mg / S จาก Mg / H และ H / S
จากนั้นคำนวณ Mg / H และ H / S แยกกันเรามี:
มก. / เอช = 24 ก. มก. / 2 ก
= 12
H / S = 2 ก. H / 32 ก. ส
= 1/16
อย่างไรก็ตามสะดวกในการใช้ S / H เพื่อยกเลิก H ดังนั้น S / H จึงเท่ากับ 16 เมื่อเสร็จแล้วเราจะคำนวณ Mg / S:
มก. / เอส = (มก. / เอช) / (เอส / เอช)
= (16 ธ.ค. 59)
= 3/4
และ 3/4 เป็นตัวย่อยของ 12 (3/4 x 16) อัตราส่วน Mg / S บ่งชี้ว่า 3 กรัมของ Mg ทำปฏิกิริยากับกำมะถัน 4 กรัมเพื่อสร้างแมกนีเซียมซัลไฟด์ อย่างไรก็ตามคุณต้องคูณ Mg / S ด้วย 8 จึงจะสามารถเปรียบเทียบกับ Mg / H ได้ ดังนั้น Mg 24 กรัมจะทำปฏิกิริยากับกำมะถัน 32 กรัมเพื่อให้โลหะซัลไฟด์นี้
อลูมิเนียมคลอไรด์
เป็นที่ทราบกันดีว่า Cl 35.5 g ทำปฏิกิริยากับ 1 g ของ H เพื่อสร้าง HCl นอกจากนี้ 27 กรัมของอัลทำปฏิกิริยากับ 3 กรัมของ H ในรูปแบบ ALH 3 หาสัดส่วนของอลูมิเนียมคลอไรด์และบอกว่าสารประกอบนั้นเป็นไปตามกฎของริกเตอร์ - เวนเซลหรือไม่
อีกครั้งเราจะคำนวณ Cl / H และ Al / H แยกกัน:
Cl / H = 35.5g Cl / 1 ก
= 35.5
Al / H = 27g อัล / 3g H.
= 9
ตอนนี้คำนวณ Al / Cl แล้ว:
อัล / Cl = (Al / H) / (Cl / H)
= 9 / 35.5
≈ 0.250 หรือ 1/4 (จริง 0.253)
นั่นคือ 0.250 กรัมของ Al ทำปฏิกิริยากับ 1 กรัมของ Cl เพื่อสร้างเกลือที่สอดคล้องกัน แต่อีกครั้ง Al / Cl จะต้องคูณด้วยตัวเลขที่ช่วยให้สามารถเปรียบเทียบได้ (เพื่อความสะดวก) กับ Al / H
ความไม่ถูกต้องในการคำนวณ
จากนั้น Al / Cl จะคูณด้วย 108 (27 / 0.250) โดยให้ 27 g ของ Al ซึ่งทำปฏิกิริยากับ 108 g ของ Cl ซึ่งไม่ตรงกับกรณีนี้ ถ้าเรายกตัวอย่างค่า 0.253 คูณ Al / Cl แล้วคูณด้วย 106.7 (27 / 0.253) เราจะมี Al 27 g นั้นทำปฏิกิริยากับ 106.7 g ของ Cl; ซึ่งใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากขึ้น (AlCl 3โดยมี PA 35.5 g / mol สำหรับ Cl)
ที่นี่เราจะเห็นว่ากฎของริกเตอร์สามารถเริ่มคลาดเคลื่อนได้อย่างไรกับความแม่นยำและการใช้ทศนิยมในทางที่ผิด
อ้างอิง
- Whitten, Davis, Peck & Stanley (2008) เคมี. (ฉบับที่ 8) CENGAGE การเรียนรู้
- Flores, J. Química (2002). กองบรรณาธิการ Santillana
- Joaquín San Frutos Fernández (เอสเอฟ) กฎการไตร่ตรองและปริมาตร ดึงมาจาก: encina.pntic.mec.es
- Toppr (เอสเอฟ) กฎหมายของการผสมสารเคมี สืบค้นจาก: toppr.com
- สุกใส (2019) กฎหมายของการผสมสารเคมี ดึงมาจาก: bright.org
- เคมี LibreTexts (2558 15 กรกฎาคม). กฎหมายเคมีพื้นฐาน สืบค้นจาก: chem.libretexts.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (18 มกราคม 2562). กฎหมายว่าด้วยการอนุรักษ์มวล. สืบค้นจาก: thoughtco.com
