化学的重量定律是什么？（例子） - 化学 - 2025

该化学ponderal法律是那些已经表明，该反应的物质的群众不以任意或随机的方式做到这一点; 但是通过保持整数或其整数倍的恒定数学比例，其中元素的原子既不会创建也不会破坏。

过去，制定这些法律需要付出大量的推理才能；因为虽然现在看起来似乎太明显了，但是在此之前甚至还不知道元素或化合物的原子质量和分子质量。

资料来源：美国德克萨斯州奥斯汀市的杰夫·凯泽（Jeff Keyzer）

由于尚不清楚每个元素中有多少摩尔原子相等，因此18和19世纪的化学家不得不依靠反应物的质量。因此，在建立体重定律所需的数百次实验中，基本的分析天平（上图）是密不可分的。

正是由于这个原因，当您研究这些化学定律时，每时每刻都会遇到质量测量结果。由于此，外推实验结果，发现纯化学化合物总是以相同质量比例的组成元素形成。

质量守恒定律

该定律说在化学反应中，反应物的总质量等于产物的总质量；反之，只要所考虑的系统是封闭的，并且与其周围环境之间没有质量和能量交换。

在化学反应中，物质不会消失，而是会转化为其他质量相同的物质。因此，有句著名的话：“没有创造，没有破坏，一切都改变了”。

从历史上看，化学反应中的质量守恒定律最早是由米哈伊尔·洛蒙索夫（Mikhail Lomonsov）于1756年提出的，他在他的期刊中展示了他的实验结果。

1774年下半年，法国化学家Antoine Levoisier介绍了他的实验结果，从而证实了这一点。有些人也称拉瓦锡定律。

-拉维耶实验

在拉瓦锡时代（1743-1794），出现了Phlogiston理论，据此理论，身体具有着火或燃烧的能力。Lavoisier的实验使抛弃该理论成为可能。

Lavoisier进行了许多金属燃烧实验。他在密闭容器中燃烧之前和之后仔细称量物料，发现重量明显增加。

但是Lavoiser基于对氧气在燃烧中的作用的了解，得出结论，燃烧中的重量增加是由于氧气混入了燃烧材料中。金属氧化物的概念诞生了。

因此，经受燃烧的金属和氧气的质量的总和保持不变。这一结论使《大众保护法》得以确立。

-方程式平衡

《质量守恒定律》确立了平衡化学方程式的必要性，从而保证了化学反应中涉及的所有元素（无论是反应物还是产物）的数量都完全相同。

这是要执行的化学计量计算的准确性的基本要求。

-计算

水痣

在过量氧气中燃烧5摩尔甲烷时，会产生多少摩尔水？也表明物质守恒定律成立。

CH ₄ + 2 O ₂ => CO ₂ + 2 H ₂ O

观察反应的平衡方程，得出的结论是1摩尔的甲烷产生2摩尔的水。

这个问题可以用一种简单的方法直接解决，因为我们没有1摩尔而是5摩尔CH ₄：

摩尔水= 5摩尔CH ₄（2摩尔H ₂ O / 1摩尔CH ₄）

= 10

这相当于至180g H的₂ O.另外5摩尔或220克Co _形成2，它等于400克产品的总质量。

因此，为了满足物质守恒定律，必须反应400克试剂；不多不少。在这400克中，80克对应于5摩尔CH ₄（乘以其16 g / mol的分子量），而320 克对应于10摩尔O ₂（以相同的方式对应于其32 g / mol的分子量） ）。

镁带燃烧

在装有0.80 g氧气的密闭容器中燃烧1.50 g镁带。燃烧后，容器中残留有0.25 g的氧气。a）多少质量的氧气发生了反应？b）形成了多少氧化镁？

通过简单的差异即可得出反应的氧气质量。

消耗的氧气质量=（初始质量-残留质量）氧气

= 0.80克-0.25克

= 0.55克O ₂（a）

根据质量守恒定律

氧化镁质量=镁质量+氧气质量

= 1.50克+ 0.55克

= 2.05克MgO（b）

定比例定律

法国化学家约瑟夫·路易斯·普鲁斯特（Joseph Louis Proust，1754-1826年）意识到，在化学反应中，化学元素总是以固定比例的质量进行反应，形成特定的纯化合物。因此，无论其来源，来源或如何合成，其组成都是恒定的。

普鲁斯特（Proust）在1799年阐明了确定比例的定律，其中指出：“当两个或多个元素结合形成化合物时，它们以固定的质量比进行合成。” 因此，这种关系是固定的，并不取决于化合物制备所遵循的策略。

该定律也被称为恒定组成定律，该定律指出：“每种呈纯净状态的化合物始终以恒定的质量比例包含相同的元素。”

-法律的插图

铁（Fe）与硫（S）反应形成硫化铁（FeS），可以注意到三种情况（1、2和3）：

要找到元素结合的比例，请将较大的质量（Fe）除以较小的质量（S）。计算得出的比率为1.75：1。在给定的三个条件（1、2和3）中重复此值，尽管使用了不同的质量，但获得相同的比例。

即，将1.75g的Fe与1.0g的S混合，得到2.75g的FeS。

-应用

通过应用该定律，您可以确切地知道为获得所需质量的化合物而必须组合的元素的质量。

以这种方式，可以获得关于化学反应中涉及的某些元素的过量质量或反应中是否存在限制试剂的信息。

另外，它用于了解化合物的百分组成，并基于后者可以确定化合物的分子式。

化合物的百分含量

二氧化碳（CO ₂）在以下反应中形成：

C + O ₂ => CO ₂

12克碳与32克氧气结合，得到44克二氧化碳。

所以碳百分比等于

碳含量=（12克/ 44克）100％

= 27.3％

氧气百分比=（32克/ 44克）100％

氧气百分比= 72.7％

使用恒定组成定律的陈述，可以注意到二氧化碳总是由27.3％的碳和72.7％的氧组成。

-计算

三氧化硫

通过在不同的容器中使4 g和6 g的硫（S）与氧气（O）反应，分别得到10 g和15 g的三氧化硫（SO ₃）。

为什么获得了如此数量的三氧化硫，而不是其他？

还要计算与36克氧气结合所需的硫量和所获得的三氧化硫的质量。

A部分）

在第一容器4中，将硫与X g的氧气混合，以获得10 g的三氧化物。如果应用质量守恒定律，我们可以解决与硫结合的氧气的质量。

氧气质量= 10克三氧化氧-4克硫。

= 6克

在容器2中，将6 g的硫与X g的氧混合，以获得15的三氧化硫。

氧气质量= 15克三氧化硫-6克硫

= 9克

然后，我们继续计算每个容器的O / S比率：

情况1的O / S比= 6 g O / 4 g S

= 1.5 / 1

情况2的O / S比= 9 g O / 6 g S

= 1.5 / 1

这符合定义的比例定律中的规定，该比例表明元素总是以相同的比例结合以形成某种化合物。

因此，获得的值是正确的并且与该法律的适用相对应。

b部分）

在上一节中，计算出的O / S比值为1.5 / 1。

g的硫= 36的氧气（1 g的硫/ 1.5 g的氧气）

= 24克

三氧化硫克=氧气36克+硫24克

= 60克

氯和镁

氯和镁的比例为每克镁2.95克氯。a）确定获得25克氯化镁所需的氯和镁的质量。b）氯化镁的百分比组成是多少？

A部分）

基于Cl：Mg比值2.95，可以采用以下方法：

2.95克氯+ 1克镁=> 3.95克MgCl ₂

然后：

Cl的克数= 25 g的MgCl ₂ ·（2.95 g的Cl / 3.95 g的MgCl ₂）

= 18.67

每克的Mg = 25克的MgCl ₂ ·（1克的Mg / 3.95克的MgCl ₂）

= 6.33

然后将18.67 g氯与6.33 g镁混合，生成25 g氯化镁。

b部分）

首先计算氯化镁MgCl ₂的分子量：

分子量MgCl ₂ = 24.3 g / mol +（2 35.5 g / mol）

= 95.3克/摩尔

镁百分比=（24.3 g / 95.3 g）x 100％

= 25.5％

氯百分比=（71克/ 95.3克）x 100％

= 74.5％

多个比例定律或道尔顿定律

该法于1803年由法国化学家和气象学家约翰·道尔顿（John Dalton）根据他对大气气体反应的观察结果阐明。

该法则以以下方式陈述：“当元素组合在一起产生多个化合物时，其中一个元素的可变质量与另一个元素的固定质量结合，而第一个元素具有正则数和模糊数的关系”。

同样：“当将两个元素合并以产生不同的化合物时，给定其中一个元素的固定量，与该固定数量结合以产生化合物的另一元素的不同量与简单整数有关。”

约翰·道尔顿（John Dalton）指出原子是由不可分割的称为原子的粒子组成的，他首次对原子作为化学元素的组成进行了现代描述。

此外，他推测，当不同元素的原子以简单的整数比率相互结合时，就会形成化合物。

道尔顿完成了普鲁斯特的调查工作。他指出存在两种氧化锡，分别占锡的百分比为88.1％和78.7％，相应的氧百分比分别为11.9％和21.3％。

-计算

水和过氧化氢

证明水H ₂ O和过氧化氢H ₂ O ₂满足多重比例定律。

元素的原子量：H = 1 g / mol和氧= 16 g / mol。

化合物的分子量：H ₂ O = 18 g / mol和H ₂ O ₂ = 34 g / mol。

氢是H ₂ O和H ₂ O _2中固定含量的元素，因此将确定两种化合物中O和H的比例。

H ₂ O中的O / H比=（16 g / mol）/（2 g / mol）

= 8/1

H ₂ O _2中的 O / H比=（32 g / mol）/（2 g / mol）

= 16/1

两个比例之间的关系=（16/1）/（8/1）

= 2

因此，过氧化氢与水的O / H比为2，一个简单的整数。因此，证明了符合“多比例定律”。

氮氧化物

在a）一氧化氮，NO和b）二氧化氮，NO _2中，什么质量的氧气与3.0 g的氮结合。证明NO和NO ₂符合多重定律。

氮气量= 3克

原子量：氮14 g / mol，氧16 g / mol。

计算方式

在NO中，一个N原子与1 O原子结合，因此可以使用以下方法计算与3 g氮结合的氧的质量：

g的O = g的氮·（PA。O / PA。N）

= 3克（16克/摩尔/ 14克/摩尔）

= 3.43克O

在NO _2中，一个N原子与2个O原子结合，因此结合的氧气质量为：

g的氧气= 3 g（32 g / mol / 14 g / mol）

= 6.86克O

NO中的O / N比= 3.43 g O / 3 g N

= 1,143

NO _2中的 O / N比= 6.86 g O / 3 g N

= 2,282

O / N比例之间的关系值= 2,282 / 1,143

= 2

因此，O / N比的值为2，是一个简单的整数。因此，满足了多比例定律。

相互比例法则

该法则由Richter和Carl F. Wenzel分别制定，确定了两种具有共同元素的化合物的质量比例，如果它们发生反应，则可以确定第三种化合物在其他元素中的比例。

例如，如果您有两个化合物AB和CB，则可以看到公共元素是B。

Richter-Wenzel定律或倒数比例定律说，知道A与B反应生成A的量，以及C与B反应生成CB的量，我们可以计算出与A反应所需的A的质量。 C形成AC的质量。

结果是，比率A：C或A / C必须是A / B或C / B的倍数或约数。但是，并不总是满足该定律，特别是当元素呈现各种氧化态时。

在所有总体法律中，这也许是最“抽象的”或最复杂的。但是，如果从数学的角度分析它，将会发现它仅包含转换因子和抵消。

-例子

甲烷

如果已知12 g的碳会与32 g的氧反应形成二氧化碳；另一方面，2 g的氢气与16 g的氧气反应生成水，则可以估算出CO ₂和H ₂ O 的质量比分别为C / O和H / O。

计算C / O和H / O，我们有：

C / O = 12克C / 32克O

= 3/8

H / O = 2克H / 16克O

= 1/8

氧气是最常见的元素，您想知道多少碳会与氢反应生成甲烷。也就是说，您要计算C / H（或H / C）。因此，有必要对先前的比例进行划分，以显示是否满足互惠性：

C / H =（C / O）/（H / O）

请注意，通过这种方式，O被取消，C / H保持不变：

C / H =（3/8）/（1/8）

= 3

3是3/8（3/8 x 8）的倍数。这意味着3 g的C与1 g的H反应生成甲烷。但是，为了能够与CO ₂进行比较，请将C / H乘以4，等于12；得到12 g C与4 g H反应生成甲烷，这也是事实。

硫化镁

如果已知24 g的镁与2 g的氢反应形成氢化镁；此外，32 g的硫与2 g的氢反应形成硫化氢，常见的元素是氢，我们要根据Mg / H和H / S来计算Mg /S。

然后分别计算Mg / H和H / S，我们有：

Mg / H = 24克Mg / 2克H

= 12

H / S = 2克H / 32克S

= 1/16

但是，使用S / H取消H很方便。因此，S / H等于16。完成后，我们将继续计算Mg / S：

Mg / S =（Mg / H）/（S / H）

=（12/16）

= 3/4

3/4是12的约数（3/4 x 16）。Mg / S比表明3g Mg与4g硫反应形成硫化镁。但是，您必须将Mg / S乘以8才能与Mg / H进行比较。因此，24 g的Mg与32 g的硫反应生成金属硫化物。

氯化铝

已知35.5g的Cl与1g的H反应形成HCl。同样，27 g Al与3 g H反应形成AlH ₃。求出氯化铝的比例，并判断该化合物是否符合Richter-Wenzel定律。

同样，我们继续分别计算Cl / H和Al / H：

Cl / H = 35.5g Cl / 1g H

= 35.5

Al / H = 27g Al / 3g H

= 9

现在，Al / Cl计算如下：

铝/氯=（铝/氢）/（氯/氢）

= 9 / 35.5

≈0.250或1/4（实际上是0.253）

即，0.250g的Al与1g的Cl反应形成相应的盐。但是，同样，必须将Al / Cl乘以一个数字，以便（为了方便）将其与Al / H进行比较。

计算不正确

然后将Al / Cl乘以108（27 / 0.250），得到27 g的Al与108 g的Cl反应。事实并非如此。例如，如果取值为0.253乘以Al / Cl，然后乘以106.7（27 / 0.253），则将使27 g Al与106.7 g Cl反应；更接近现实（AlCl ₃，Cl的PA为35.5 g / mol）。

在这里，我们看到里希特定律如何开始因精度和小数位滥用而步履蹒跚。

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