LEI DE RITCHTER-WENZEL: HISTÓRIAS, DECLARAÇÕES E EXEMPLOS - QUÍMICA - 2024

A lei de Ritchter-Wenzel ou proporções recíprocas é aquela que afirma que as proporções de massa entre dois compostos nos permitem determinar a de um terceiro composto. É uma das leis da estequiometria, junto com a lei de Lavoisier (lei de conservação da massa); Lei de Proust (lei de proporções definidas); e a lei de Dalton (lei de múltiplas proporções).

Ritcher declarou sua lei em 1792 em um livro que definia os fundamentos da estequiometria, baseado nos trabalhos de pesquisa de Carl F Wenzel, que em 1777 publicou a primeira tabela de equivalência para ácidos e bases.

Triângulo de reciprocidade. Fonte: Gabriel Bolívar

Uma forma simples de visualizar é por meio de um “triângulo de reciprocidade” (imagem acima). Ao conhecer as massas de A, C e B que se misturam para formar os compostos AC e AB, pode-se determinar quanto de C e B se misturam ou reagem para formar o composto CB.

Nos compostos AC e AB, o elemento A está presente em ambos, portanto, dividir suas proporções de massa descobrirá quanto C reage com B.

História e generalidades da lei das proporções recíprocas

Richter descobriu que a proporção em peso dos compostos consumidos em uma reação química é sempre a mesma.

A este respeito, Ritcher descobriu que 615 partes em peso de magnésia (MgO) são necessárias, por exemplo, para neutralizar 1000 partes em peso de ácido sulfúrico.

Entre 1792 e 1794, Ritcher publicou um resumo em três volumes contendo seu trabalho sobre a lei das proporções definidas. O resumo tratava da estequiometria, definindo-a como a arte das medições químicas.

Notando, além disso, que a estequiometria lida com as leis segundo as quais as substâncias se unem para formar compostos. No entanto, os trabalhos de pesquisa de Richter foram criticados pelo tratamento matemático que utilizou, mesmo apontando que ele ajustou seus resultados.

Em 1802, Ernst Gottfried Fischer publicou a primeira tabela de equivalentes químicos, que usava ácido sulfúrico com a cifra de 1000; semelhante ao valor encontrado por Richter, para a neutralização do ácido sulfúrico pela magnésia.

No entanto, foi notado que Richter construiu uma tabela de pesos combinados que indicava a taxa na qual vários compostos reagiram. Por exemplo, é afirmado que 859 partes de NaOH a neutralizar 712 partes de HNO ₃.

Declarações e consequências

O enunciado da Lei Richter-Wenzel é o seguinte: as massas de dois elementos diferentes que se combinam com a mesma quantidade de um terceiro elemento, têm a mesma relação que as massas desses elementos quando se combinam.

Essa lei possibilitou estabelecer o peso equivalente, ou grama equivalente ao peso, como a quantidade de um elemento ou composto que reagirá com uma quantidade fixa de uma substância de referência.

Richter chamou pesos de combinação relativos aos pesos dos elementos que combinaram com cada grama de hidrogênio. Os pesos de combinação relativos de Richter correspondem ao que é conhecido atualmente como o peso equivalente dos elementos ou compostos.

De acordo com a abordagem anterior, a lei Richter-Wenzel pode ser definida da seguinte forma:

Os pesos de combinação de diferentes elementos que são combinados com um determinado peso de um determinado elemento são os pesos de combinação relativos desses elementos quando combinados uns com os outros, ou múltiplos ou submúltiplos dessas relações de quantidade.

Exemplos

Cloreto de cálcio

No óxido de cálcio (CaO), 40 g de cálcio combinam-se com 16 g de oxigênio (O). Enquanto isso, no óxido hipocloroso (Cl ₂ O), 71 g de cloro são combinados com 16 g de oxigênio. Que composto o cálcio faria se combinado com o cloro?

Usando o triângulo da reciprocidade, o oxigênio é o elemento comum para os dois compostos. As proporções de massa dos dois oxigenados são primeiro determinadas:

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

71g Cl / 16g O

E agora dividindo as duas proporções de massa de CaO e Cl ₂ O teremos:

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

Observe que a lei das proporções de massa é cumprida: 40 g de cálcio reagem com 71 g de cloro.

Óxidos de enxofre

O oxigênio e o enxofre reagem com o cobre para dar óxido de cobre (CuO) e sulfeto de cobre (CuS), respectivamente. Quanto enxofre reagiria com o oxigênio?

No óxido de cobre, 63,5 g de cobre são combinados com 16 g de oxigênio. No sulfeto de cobre, 63,5 g de cobre ligam-se a 32 g de enxofre. Dividindo as proporções de massa que temos:

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

A proporção de massa de 2: 1 é um múltiplo de 4 (63,5 / 16), o que mostra que a lei de Richter é verdadeira. Com essa proporção, obtém-se o SO, monóxido de enxofre (32 g de enxofre reagem com 16 g de oxigênio).

Se você dividir essa proporção por dois, obterá 1: 1. Novamente, agora é um múltiplo de 4 ou 2 e, portanto, é SO ₂, dióxido de enxofre (32g de enxofre reagem com 32g de oxigênio).

Sulfeto e óxido de ferro

O sulfeto de ferro (FeS), no qual 32 g de enxofre são combinados com 56 g de ferro, é reagido com óxido ferroso (FeO), no qual 16 g de oxigênio são combinados com 56 g de ferro. Este item serve como referência.

Nos compostos reagentes FeS e FeO, enxofre (S) e oxigênio (O) em relação ao ferro (Fe) encontram-se na proporção 2: 1. No óxido de enxofre (SO), 32 g de enxofre são combinados com 16 g de oxigênio, de forma que o enxofre e o oxigênio estão na proporção de 2: 1.

Isso indica que a lei das proporções recíprocas ou a lei de Richter foi cumprida.

A razão encontrada entre o enxofre e o oxigênio no óxido de enxofre (2: 1) pode ser usada, por exemplo, para calcular quanto oxigênio reage com 15 g de enxofre.

g de oxigênio = (15g de S) ∙ (1g de O / 2g de S) = 7,5g

Referências

1. Foist L. (2019). Lei da proporção recíproca: definição e exemplos. Estude. Recuperado de: study.com
2. Tarefas cibernéticas. (2016, 9 de fevereiro). Lei das proporções recíprocas ou Richter-Wenzel. Recuperado de: cibertareas.infol
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4. JR Partington MBEDSc. (1953) Jeremias Benjamin Richter e a lei das proporções recíprocas.-II, Annals of Science, 9: 4, 289-314, DOI: 10.1080 / 00033795300200233
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6. Redefinindo o conhecimento. (29 de julho de 2017). Lei das proporções recíprocas. Recuperado de: hemantmore.org.in