Gesetz der multiplen Proportionen

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Das Gesetz der multiplen Proportionen besagt, dass die Massenanteile der Elemente in allen chemischen Verbindungen gleicher Elemente in einem ganzzahligen Verhältnis stehen.

konstante Proportionen in Kachelmustern und chemischen Verbindungen

John Dalton formulierte das Gesetz 1808, auf dem Gesetz der konstanten Proportionen aufbauend. Es stützte Daltons zu seiner Zeit sehr umstrittene Atomhypothese. Der Sachverhalt kann verglichen werden mit einem Kachelmuster: Für ein bestimmtes Muster (Beispiel: Schachbrettmuster schwarz/weiß) benötigt man die Kacheln ebenfalls im Verhältnis kleiner, ganzer Zahlen zueinander (Beispiel: schwarze und weiße Fliesen im Verhältnis 1 : 1) - was beweist, dass das Fliesenmuster aus kleinsten Einheiten besteht (Fliesen, Kacheln). Liegen nun zwei verschiedene Verbindungen zweier Elemente vor (Beispiel: die beiden Kupfer-Schwefel-Verbindungen Kupfer(I)-sulfid und Kupfer(II)-sulfid), so stehen die Massen- und Stoffmengenverhältnisse eines Elementes in diesen beiden Verbindungen zueinander im Verhältnis kleiner, ganzer Zahlen (Beispiel: in Kupfer(I)-sulfid n(Cu/1+) : n(S) = 2 : 1, in Kupfer(II)-sulfid n(Cu/2+) : n(S) = 1:1, hier gilt also genau: n(Cu/1+) : n(Cu/2+) = 2,000 : 1,000; in Massenverhältnissen sind das: in Kupfer(I)-sulfid m(Cu/1+) : m(S) = 4 : 1, in Kupfer(II)-sulfid m(Cu/2+) : m(S) = 3:1, hier gilt also ebenfalls genau: m(Cu/1+) : m(Cu/2+) = 4,000 : 2,000 = 2,000 : 1,000; weitere Beispiele s.u.). Das zeigt, dass die Verbindungen aus kleinsten, ganzen Portionen bzw. Teilchen bestehen (Atomhypothese).

Da Atome unterschiedliche Massen aufweisen, unterscheiden sich die Stoffmengen- und die Masseverhältnisse der Elemente in einer chemischen Verbindung voneinander (Vergleichsbeispiel Masse/Menge: Eine Menge von 100 Menschen kann ja auch eine Masse von über 15.000 kg auf die Waage bringen – Beispiel: erwachsene Sumo-Ringer – oder auch nur von 400 kg – Beispiel Säuglinge). Die Umrechnung von Masse und Stoffmenge erfolgt über die molare Masse M, den Quotienten aus der Masse m und der Stoffmenge n:

M = \frac{m}{n} = N_\mathrm{A} \cdot m_M

und

n_{\mathrm{X}} = { m_{\mathrm{X}}\over M_{\mathrm{X}}}

Hierbei stehen die einzelnen Formelzeichen für folgende Größen: mMasse, nStoffmenge, NAAvogadro-Konstante und mMTeilchenmasse.

Weitere Beispiele[Bearbeiten]

  • Schwefel kommt in den Verbindungen SO2 und SO3 mit Sauerstoff in den Massenverhältnissen 1:1 und 2:3 vor. In Schwefeldioxid kommen zwei Massenteile Schwefel auf zwei Massenteile Sauerstoff, in Schwefeltrioxid kommen zwei Massenteile Schwefel auf drei Massenteile Sauerstoff. Drei und zwei stehen zueinander im Verhältnis kleiner ganzer Zahlen, nämlich im Verhältnis 3:2. Sauerstoff kommt in diesen Verbindungen in den Massenverhältnissen 1:1 (oder 2:2) und 3:2 vor (der Sauerstoffanteil also immer bezogen auf die gleichen zwei Massenanteile Schwefel). Zwei und drei stehen zueinander im Verhältnis kleiner ganzer Zahlen, nämlich im Verhältnis 2:3.

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]