ЗАКОНЪТ НА РИЧТЕР-ВЕНЦЕЛ: ИСТОРИИ, ИЗЯВЛЕНИЯ И ПРИМЕРИ - ХИМИЯ - 2025

Законът на Ричтер-Венцел или реципрочните пропорции е този, който гласи, че масовите пропорции между две съединения ни позволяват да определим тази на трето съединение. Това е един от законите на стехиометрията, заедно със закона на Лавоазие (закон за запазване на масата); Закон на Пруст (закон на определени пропорции); и законът на Далтън (закон на множество пропорции).

Ричър обявява закона си през 1792 г. в книга, която определя основите на стехиометрията, базирана на изследователските трудове на Карл Ф Венцел, който през 1777 г. публикува първата таблица за еквивалентност на киселини и основи.

Триъгълник на взаимността. Източник: Габриел Боливар

Един прост начин да го визуализирате е чрез „триъгълник на взаимността“ (изображението по-горе). Познавайки масата на А, С и В, които се смесват, образувайки съединения АС и АВ, може да се определи колко от С и В се смесват или реагират, образувайки съединение СВ.

В съединенията АС и АВ елемент А присъства и в двете, така че разделянето на техните масови пропорции ще разбере колко С реагира с В.

История и общи положения на закона за взаимните пропорции

Рихтер установява, че тегловното съотношение на съединенията, консумирани в химическа реакция, е винаги едно и също.

В тази връзка, Ричър установява, че са необходими 615 тегловни части магнезия (MgO), например, за неутрализиране на 1000 тегловни части сярна киселина.

Между 1792 и 1794 г. Ричър публикува тритомно резюме, съдържащо работата си върху закона за определени пропорции. Резюмето се занимава със стехиометрия, определяйки го като изкуство на химичните измервания.

Освен това отбелязвайки, че стехиометрията се занимава със законите, според които веществата се обединяват и образуват съединения. Изследователските документи на Рихтер обаче бяха критикувани за математическото лечение, което използва, дори изтъквайки, че той коригира резултатите си.

През 1802 г. Ернст Готфрид Фишер публикува първата таблица с химически еквиваленти, в която се използва сярна киселина с цифрата 1000; подобна на стойността, открита от Рихтер, за неутрализиране на сярна киселина чрез магнезия.

Забелязано е обаче, че Рихтер конструира таблица с комбинирани тегла, която показва скоростта, с която реагират редица съединения. Например, се посочва, че 859 части на NaOH неутрализират 712 части на HNO ₃.

Изявления и последствия

Твърдението на Закона на Рихтер-Венцел е следното: масите от два различни елемента, които се съчетават с едно и също количество на трети елемент, имат същата връзка като масите на тези елементи, когато са комбинирани помежду си.

Този закон даде възможност да се определи еквивалентното тегло или грам еквивалентен грам като количеството на елемент или съединение, което ще реагира с фиксирано количество от референтно вещество.

Рихтер нарече комбинирани тегла спрямо теглата на елементите, които се комбинират с всеки грам водород. Относителните комбинирани тегла на Рихтер съответстват на това, което в момента е известно като еквивалентното тегло на елементите или съединенията.

В съответствие с предишния подход законът на Рихтер-Венцел може да бъде формулиран по следния начин:

Комбинираните тегла на различни елементи, които са комбинирани с дадена тежест на даден елемент, са относителните комбинирани тегла на тези елементи, когато са комбинирани един с друг, или кратни или подмножества на тези съотношения на количество.

Примери

Калциев хлорид

В калциев оксид (CaO) 40 g калций се комбинират с 16 g кислород (O). Междувременно, в хипохлориста оксид (Cl ₂ O), 71 г хлор се комбинират с 16 грама на кислород. Какво съединение би направил калция, ако се комбинира с хлор?

Използвайки триъгълника на взаимността, кислородът е общият елемент за двете съединения. Първо се определят масовите пропорции на двата оксигенати:

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

71 g Cl / 16 g O

И сега разделяйки двете масови пропорции на CaO и Cl ₂ O, ще имаме:

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

Обърнете внимание, че законът за масовите пропорции е изпълнен: 40 g калций реагира със 71 g хлор.

Сярни оксиди

Кислородът и сярата реагират с мед, като се получава съответно меден оксид (CuO) и меден сулфид (CuS). Колко сяра би реагирала с кислорода?

В медния оксид 63,5 g мед се комбинират с 16 g кислород. В меден сулфид 63,5 g мед се свързва с 32 g сяра. Разделяне на масовите пропорции, които имаме:

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

Масовото съотношение 2: 1 е кратно на 4 (63,5 / 16), което показва, че законът на Рихтер е вярно. С това съотношение се получава SO, серен моноксид (32 g сяра реагира с 16 g кислород).

Ако разделите това съотношение на две, ще получите 1: 1. Отново, това е кратно на 4 или 2 и следователно това е SO ₂, серен диоксид (32 g сяра реагира с 32 g кислород).

Железен сулфид и оксид

Железният сулфид (FeS), в който 32 g сяра се комбинира с 56 g желязо, реагира с железен оксид (FeO), в който 16 g кислород се комбинират с 56 g желязо. Този артикул служи за ориентир.

В реагиращите съединения FeS и FeO, сярата (S) и кислородът (О) по отношение на желязото (Fe) се намират в съотношение 2: 1. В серен оксид (SO) 32 g сяра се комбинират с 16 g кислород, така че сярата и кислородът са в съотношение 2: 1.

Това показва, че е изпълнен законът за реципрочни пропорции или законът на Рихтер.

Съотношението между сяра и кислород в серен оксид (2: 1) може да се използва например за изчисляване на това колко кислород реагира с 15 g сяра.

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

Препратки

1. Foist L. (2019). Закон за реципрочна пропорция: Определение и примери. Изследване. Възстановено от: study.com
2. Киберзадачи. (2016 г., 9 февруари). Закон за реципрочни пропорции или Рихтер-Венцел. Възстановени от: cibertareas.infol
3. Wikipedia. (2018). Закон за реципрочни пропорции. Възстановено от: en.wikipedia.org
4. JR Partington MBEDSc. (1953) Йеремия Бенджамин Рихтер и законът за взаимните пропорции.-II, Анали на науката, 9: 4, 289-314, DOI: 10.1080 / 00033795300200233
5. Шреща Б. (18 юни 2015 г.). Закон за реципрочни пропорции. Химия Libretexts. Възстановено от: chem.libretexts.org
6. Предефиниране на знанията. (29 юли 2017 г.). Закон за реципрочни пропорции. Възстановено от: hemantmore.org.in