Il Legge di Ritchter-Wenzel o delle proporzioni reciproche è quella che stabilisce che le proporzioni di massa tra due composti permettono di determinare quella di un terzo composto. È una delle leggi della stechiometria, insieme alla legge di Lavoisier (legge di conservazione della massa); Legge di Proust (legge delle proporzioni definite); e la legge di Dalton (legge delle proporzioni multiple).
Ritcher enunciò la sua legge nel 1792 in un libro che definiva i fondamenti della stechiometria, basato sui lavori di ricerca di Carl F. Wenzel, che nel 1777 pubblicò la prima tabella di equivalenza per acidi e basi..
Un modo semplice per visualizzarlo è attraverso un “triangolo di reciprocità” (immagine sopra). Se conosci le masse di A, C e B che si mescolano per formare i composti AC e AB, puoi determinare quanto C e B si mescolano o reagiscono per formare il composto CB.
Nei composti AC e AB, l'elemento A è presente in entrambi, quindi dividendo le loro proporzioni di massa si scoprirà quanto C reagisce con B.
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Richter ha scoperto che il rapporto in peso dei composti consumati in una reazione chimica è sempre lo stesso.
A questo proposito, Ritcher ha scoperto che sono necessarie 615 parti in peso di magnesia (MgO), ad esempio, per neutralizzare 1000 parti in peso di acido solforico.
Tra il 1792 e il 1794, Ritcher pubblicò un sommario in tre volumi contenente il suo lavoro sulla legge delle proporzioni definite. L'abstract ha affrontato la stechiometria, definendola l'arte delle misurazioni chimiche..
Notando, inoltre, che la stechiometria si occupa delle leggi secondo le quali le sostanze si uniscono per formare composti. Tuttavia, il lavoro di ricerca di Richter è stato criticato per il trattamento matematico che ha usato, ed è stato persino sottolineato che ha adattato i suoi risultati.
Nel 1802 Ernst Gottfried Fischer pubblicò la prima tabella degli equivalenti chimici, che utilizzava l'acido solforico con la cifra di 1000; simile al valore trovato da Richter, per la neutralizzazione dell'acido solforico da parte della magnesia.
Tuttavia, è stato notato che Richter ha costruito una tabella di pesi di combinazione che indicava la velocità con cui hanno reagito un certo numero di composti. Ad esempio, si afferma che 859 parti di NaOH neutralizzano 712 parti di HNO3.
L'affermazione della legge Richter-Wenzel è la seguente: le masse di due diversi elementi che sono combinate con la stessa quantità di un terzo elemento, mantengono la stessa relazione delle masse di quegli elementi quando sono combinate tra loro.
Questa legge permetteva di stabilire il peso equivalente, o peso-grammo equivalente, come la quantità di un elemento o composto che reagirà con una quantità fissa di una sostanza di riferimento.
Richter chiamava i pesi della combinazione relativi ai pesi degli elementi che si combinavano con ogni grammo di idrogeno. I pesi relativi della combinazione di Richter corrispondono a quello che è attualmente noto come il peso equivalente degli elementi o dei composti.
In accordo con l'approccio precedente, la legge Richter-Wenzel può essere definita come segue:
I pesi della combinazione di elementi diversi che sono combinati con un dato peso di un dato elemento sono i pesi della combinazione relativa di quegli elementi quando combinati tra loro, o multipli o sottomultipli di queste relazioni di quantità.
Nell'ossido di calcio (CaO), 40 g di calcio si combinano con 16 g di ossigeno (O). Nel frattempo, in ossido ipocloroso (clDueO), 71 g di cloro sono combinati con 16 g di ossigeno. Quale composto produrrebbe il calcio se combinato con il cloro?
Usando il triangolo della reciprocità, l'ossigeno è l'elemento comune per i due composti. Si determinano prima le proporzioni di massa dei due ossigenati:
40 g Ca / 16 gO = 5 g Ca / 2 g O
71 g Cl / 16 g O
E ora dividendo le due proporzioni di massa di CaO e ClDueOppure avremo:
(5 g Ca / 2 g O) / (71 g Cl / 16 g O) = 80 g Ca / 142 g Cl = 40 g Ca / 71 g Cl
Si noti che la legge delle proporzioni di massa è soddisfatta: 40 g di calcio reagiscono con 71 g di cloro.
L'ossigeno e lo zolfo reagiscono con il rame per dare rispettivamente ossido di rame (CuO) e solfuro di rame (CuS). Quanto zolfo reagirebbe con l'ossigeno?
Nell'ossido di rame, 63,5 g di rame sono combinati con 16 g di ossigeno. Nel solfuro di rame, 63,5 g di rame si legano a 32 g di zolfo. Dividendo le proporzioni di massa abbiamo:
(63,5 g Cu / 16 g O) / (63,5 g Cu / 32 g S) = 2032 g S / 1016 g O = 2 g S / 1 g O
Il rapporto di massa 2: 1 è un multiplo di 4 (63,5 / 16), il che mostra che la legge di Richter è vera. Con questa proporzione si ottiene SO, monossido di zolfo (32 g di zolfo reagiscono con 16 g di ossigeno).
Se dividi questo rapporto per due, otterrai 1: 1. Di nuovo, ora è un multiplo di 4 o 2, e quindi si tratta di SODue, anidride solforosa (32 g di zolfo reagisce con 32 g di ossigeno).
Il solfuro di ferro (FeS), in cui 32 g di zolfo sono combinati con 56 g di ferro, viene fatto reagire con ossido di ferro (FeO), in cui 16 g di ossigeno sono combinati con 56 g di ferro. Questo articolo serve come riferimento.
Nei composti che reagiscono FeS e FeO, lo zolfo (S) e l'ossigeno (O) rispetto al ferro (Fe) si trovano nel rapporto 2: 1. Nell'ossido di zolfo (SO), 32 g di zolfo vengono combinati con 16 g di ossigeno, in modo che lo zolfo e l'ossigeno siano nel rapporto 2: 1.
Ciò indica che la legge delle proporzioni reciproche o la legge di Richter è soddisfatta.
Il rapporto riscontrato tra zolfo e ossigeno nell'ossido di zolfo (2: 1), potrebbe essere utilizzato, ad esempio, per calcolare quanto ossigeno reagisce con 15 g di zolfo.
g di ossigeno = (15 g di S) ∙ (1 g di O / 2 g di S) = 7,5 g
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