LEI DE MÚLTIPLAS PROPORÇÕES: EXPLICAÇÃO, APLICAÇÕES - QUÍMICA - 2025

A lei das proporções múltiplas é um dos princípios da estequiometria e foi formulada pela primeira vez em 1803 pelo químico e matemático John Dalton, para oferecer uma explicação da maneira como os elementos químicos se combinam para formar compostos..

Nesta lei é expresso que se dois elementos se combinam para gerar mais de um composto químico, a proporção das massas do elemento número dois quando integrado com uma massa invariável do elemento número um estará em relações inteiras pequenas.

John Dalton

Desse modo, pode-se dizer que a partir da lei das proporções definidas formulada por Proust, da lei da conservação da massa proposta por Lavoisier e da lei das proporções definidas, chegou-se à ideia da teoria atômica (um marco no história da química), bem como a formulação de fórmulas de compostos químicos.

Explicação

A união de dois elementos em proporções diferentes sempre resulta em compostos únicos com características diferentes.

Isso não significa que os elementos possam ser associados em qualquer relação, uma vez que sua configuração eletrônica deve ser sempre levada em consideração para determinar quais links e estruturas podem ser formados.

Por exemplo, para os elementos carbono (C) e oxigênio (O), apenas duas combinações são possíveis:

- CO, onde a proporção de carbono para oxigênio é de 1: 1.

- CO ₂, onde a proporção de oxigênio para carbono é 2: 1.

Formulários

A lei das proporções múltiplas tem se mostrado aplicável mais precisamente em compostos simples. Da mesma forma, é extremamente útil quando se trata de determinar a proporção necessária para combinar dois compostos e formar um ou mais por meio de uma reação química.

Entretanto, esta lei apresenta erros de grande magnitude quando aplicada a compostos que não apresentam relação estequiométrica entre seus elementos.

Da mesma forma, apresenta grandes falhas no uso de polímeros e substâncias semelhantes devido à complexidade de suas estruturas.

Exercícios resolvidos

Primeiro exercício

A porcentagem em massa de hidrogênio em uma molécula de água é 11,1%, enquanto no peróxido de hidrogênio é 5,9%. Qual é a proporção de hidrogênio em cada caso?

Solução

Na molécula de água, a proporção de hidrogênio é igual a O / H = 8/1. Na molécula de peróxido é um O / H = 16/1

Isso se explica porque a relação entre os dois elementos está intimamente ligada à sua massa, então no caso da água haveria uma proporção de 16: 2 para cada molécula, ou o que é igual a 8: 1, conforme ilustrado. Ou seja, 16 g de oxigênio (um átomo) para cada 2 g de hidrogênio (2 átomos).

Segundo exercício

O átomo de nitrogênio forma cinco compostos com o oxigênio que são estáveis ​​nas condições atmosféricas padrão (25 ° C, 1 atm). Esses óxidos têm as seguintes fórmulas: N ₂ O, NO, N ₂ O ₃, N ₂ O ₄ e N ₂ O ₅. Como esse fenômeno pode ser explicado?

Solução

Por meio da lei das proporções múltiplas, temos que o oxigênio se liga ao nitrogênio com uma proporção de massa invariável deste (28 g):

- Em N ₂ O a proporção de oxigênio (16 g) para nitrogênio é de aproximadamente 1.

- No NO, a proporção de oxigênio (32 g) para nitrogênio é de aproximadamente 2.

- No N ₂ O _3, a proporção de oxigênio (48 g) para nitrogênio é de aproximadamente 3.

- Em N ₂ O ₄ a proporção de oxigênio (64 g) para nitrogênio é de aproximadamente 4.

- No N ₂ O ₅ a proporção de oxigênio (80 g) para nitrogênio é de aproximadamente 5.

Terceiro exercício

Você tem alguns óxidos de metal, dos quais um contém 27,6% e o outro 30,0% em massa de oxigênio. Se a fórmula estrutural do óxido número um fosse determinada como sendo M ₃ O ₄. Qual seria a fórmula do óxido número dois?

Solução

No óxido número um, a presença de oxigênio é de 27,6 partes em 100. Portanto, a quantidade de metal é representada pela quantidade total menos a quantidade de oxigênio: 100-27,4 = 72, 4%.

Por outro lado, no óxido número dois, a quantidade de oxigênio é igual a 30%; ou seja, 30 partes por 100. Assim, a quantidade de metal seria: 100-30 = 70%.

Observa-se que a fórmula do óxido número um é M ₃ O ₄; isso implica que 72,4% do metal é igual a três átomos do metal, enquanto 27,6% do oxigênio é igual a quatro átomos de oxigênio.

Portanto, 70% do metal (M) = (3 / 72,4) x 70 átomos de M = 2,9 átomos de M. Da mesma forma, 30% de oxigênio = (4 / 72,4) x 30 Átomos de O = 4,4 M. átomos.

Finalmente, a razão ou razão de metal para oxigênio no óxido número dois é M: O = 2,9: 4,4; ou seja, é igual a 1: 1,5 ou, o que é igual, 2: 3. Assim, a fórmula para o segundo óxido seria H ₂ O ₃.

Referências

1. Wikipedia. (2017). Wikipedia. Recuperado de en.wikipedia.org
2. Leicester, HM, Klickstein, HS (1952) A Source Book in Chemistry, 1400-1900. Recuperado de books.google.co.ve
3. Mascetta, JA (2003). Química da maneira mais fácil. Recuperado de books.google.co.ve
4. Hein, M., Arena, S. (2010). Fundamentos da química universitária, alternativo. Recuperado de books.google.co.ve
5. Khanna, SK, Verma, NK, Kapila, B. (2006). Excel com questões objetivas em química. Recuperado de books.google.co.ve