Ley de las proporciones múltiples: definición y ejemplos

Definición de la ley de proporciones múltiples

Tenemos muchas opciones de comida porque nos encanta la variedad y nos gusta probar cosas nuevas. A veces, nos gusta probar diferentes combinaciones de nuestras cosas favoritas. Examinemos los ingredientes de esta pizza: tiene tomates, pepperoni, pimiento, queso, aceitunas y champiñones. A veces, nos gusta doblar el queso y doblar el pepperoni. Hay otras ocasiones en las que no nos apetece comer muchos champiñones, así que simplemente lo ponemos en la mitad de la pizza.

Pizza con elementos compuestos

Ahora, pensemos en un buen desayuno clásico, que es el sándwich de jamón, huevo y queso. A veces doblamos el huevo, o doblamos el queso o el jamón cuando tenemos hambre. A veces comemos la mitad del sándwich si tenemos prisa. Hay muchas combinaciones posibles cuando se trata de comida.

Así como son posibles diferentes combinaciones en los alimentos, también son posibles diferentes combinaciones para los elementos que forman los compuestos. Los compuestos están formados por átomos de diferentes elementos. Hay compuestos formados por los mismos elementos, como el monóxido de carbono (CO) y el dióxido de carbono (CO2). Ambos compuestos están hechos de átomos de carbono (C) y átomos de oxígeno (O); sin embargo, las proporciones de carbono y oxígeno en cada compuesto son diferentes. Esto ilustra la ley de proporciones múltiples.

La ley de proporciones múltiples establece que cuando dos elementos se combinan para formar más de un compuesto, la masa de un elemento, que se combina con una masa fija del otro elemento, siempre serán proporciones de números enteros.

Recordemos que la ley de proporciones múltiples solo se aplica a compuestos compuestos por los mismos elementos. No se aplica a, digamos, SO2 y CO2 porque un compuesto tiene azufre (S) y otro tiene carbono (C).

Demostrar la ley de proporciones múltiples

Demostremos la ley de las proporciones múltiples con estos dos elementos: monóxido de nitrógeno y dióxido de nitrógeno.

El monóxido de nitrógeno está compuesto por un átomo de nitrógeno (N) y un átomo de oxígeno (O), formando (NO), y el dióxido de nitrógeno está compuesto por un átomo de nitrógeno (N) y dos átomos de oxígeno (O), formando (NO2). Así es como aparecen los elementos nitrógeno y oxígeno en la tabla periódica, y rodeados en rojo están sus masas atómicas:

Si redondeamos las masas atómicas, el nitrógeno tiene una masa atómica de 14 y el oxígeno tiene una masa atómica de 16. Entonces, para el monóxido de nitrógeno, podemos decir que está compuesto por 14 partes por masa de nitrógeno y 16 partes por masa de oxígeno: el La relación de nitrógeno a oxígeno es, por tanto, 14:16. En el caso del dióxido de nitrógeno, podemos decir que está compuesto por 14 partes en masa de nitrógeno y 32 partes en masa de oxígeno; la relación de nitrógeno a oxígeno es, por lo tanto, 14:32. Resumamos esta información en esta tabla:

Lo siguiente que hacemos es dividir ambas razones por el número más pequeño, en este caso, 14.

Las proporciones significan que para el monóxido de nitrógeno (NO), por cada 1 g de nitrógeno, hay 1,143 g de oxígeno. Para el dióxido de nitrógeno (NO2), por cada 1 g de nitrógeno, hay 2.286 g de oxígeno.

¿Cómo se aplica la ley de proporciones múltiples a esto? Podemos demostrarlo tomando las proporciones de oxígeno para los dos compuestos y poniéndolos uno al lado del otro. Luego lo dividimos por el número más pequeño, que es 1.143:

De acuerdo con la ley de proporciones múltiples, la masa de un elemento combinada con la masa fija de otro elemento debe tener proporciones de números enteros. En este caso, el elemento que estamos viendo es el oxígeno. El elemento fijo es el nitrógeno. Debido a que la proporción de las masas de oxígeno resultó ser proporciones de números enteros, muestra que el NO y el NO2 siguen la ley de proporciones múltiples.

Ejemplos de la ley de proporciones múltiples

Repasemos algunos ejemplos más:

Ejemplo 1:

Demuestre que los dos compuestos, peróxido de hidrógeno (H2O2) y agua (H2O), siguen la ley de proporciones múltiples dados estos datos:

Solución:

Lo que tenemos que hacer si nos dan los porcentajes como este, es primero encontrar las proporciones de hidrógeno y oxígeno en los dos compuestos H2O y H2O2 individualmente:

Ahora, obtenemos la relación de las masas de oxígeno para H2O y H2O2 ya que el oxígeno es el elemento que varía y el elemento fijo es el hidrógeno:

La relación de las masas de oxígeno que se combinan con la masa fija de hidrógeno en H2O y H2O2 muestra una relación de números enteros. Esto muestra que se sigue la ley de proporciones múltiples.

Ejemplo 2:

Demuestre que los dos compuestos, óxido cuproso (CuO2) y óxido cúprico (CuO), siguen la ley de proporciones múltiples dados estos datos:

Solución:

En este ejemplo, ya muestra el elemento con la masa fija, que es el cobre. Esto significa que, a diferencia de los ejemplos anteriores, podemos saltar un paso y pasar directamente a encontrar la proporción de las masas de oxígeno.

La relación de las masas de oxígeno que se combinan con la masa fija de cobre en CuO y CuO2 muestra una relación de números enteros. Esto muestra que se sigue la ley de proporciones múltiples.

Resumen de la lección

La ley de las proporciones múltiples establece que cuando dos elementos pueden combinarse en diferentes proporciones para formar diferentes compuestos, las masas del elemento que se combinan con la masa fija de otro elemento dan como resultado proporciones de números enteros. Esto muestra que se sigue la ley de proporciones múltiples. Recordemos que la ley de proporciones múltiples solo se aplica a compuestos compuestos por los mismos elementos.

Términos clave

La ley de las proporciones múltiples

• Compuestos : Los átomos de diferentes elementos forman compuestos.
• Proporciones : las proporciones son las cantidades de átomos que componen un elemento.
• Ley de proporciones múltiples : esta ley muestra que dos elementos pueden combinar proporciones indiferentes para crear compuestos diferentes.
• Razón de números enteros : siempre que la masa de un elemento se combine con la masa fija de un elemento diferente, el resultado será una razón de números enteros.

Los resultados del aprendizaje

Complete esta lección sobre la ley de las proporciones múltiples para que pueda continuar con:

• Declarar la ley de proporciones múltiples
• Utilice monóxido de nitrógeno y dióxido de nitrógeno para demostrar la ley de las proporciones múltiples.
• Medir proporciones de números enteros

Rodrigo Ricardo Editor y fundador