تفاوت اصلی بین قانون نسبت های معین و قانون نسبت های چندگانه این است که قانون نسبت های معین بیان می کند که نمونه های یک ترکیب همیشه دارای نسبت یکسانی از عناصر بر حسب جرم هستند. برعکس، قانون تناسبات چندگانه (که گاهی قانون دالتون نامیده می شود) بیان می کند که اگر دو عنصر با هم ترکیب شوند و بیش از یک ترکیب شیمیایی را تشکیل دهند، آنگاه نسبت جرم های عنصر دوم که با جرم ثابت عنصر اول ترکیب می شود، خواهد بود. نسبت اعداد صحیح کوچک باشد.
قانون نسبت های معین و قانون نسبت های متعدد نظریه هایی هستند که برای توضیح استوکیومتری در شیمی استفاده می شوند. استوکیومتری اندازه گیری مقادیر نسبی واکنش دهنده ها و محصولات در یک واکنش شیمیایی است.
قانون نسبت های معین چیست؟
قانون نسبت های معین بیان می کند که نمونه های یک ترکیب همیشه دارای نسبت یکسانی از عناصر بر حسب جرم هستند. به عبارت دیگر، یک ترکیب مفروض همیشه حاوی عناصر یکسانی به نسبت های یکسان از نظر جرم خواهد بود.
برای مثال، یا آب لوله کشی یا آب دریا، یک مولکول آب همیشه حاوی عناصر هیدروژن و اکسیژن به نسبت های زیر است.
فرمول شیمیایی مولکول آب=H2O
جرم مولی مولکول آب=18 گرم در مول
بنابراین، یک مول آب حاوی 18 گرم H2O است. نسبت بین H و O در مولکول آب 2:1 است. بنابراین، کسر جرمی هیدروژن در آب=(2 گرم / 18 گرم) x 100٪=11.11٪ و کسر جرمی اکسیژن=(16g/18g) x 100٪=88.89٪. این کسری ها قطعی هستند و با منبع آب و روش جداسازی تغییر نمی کنند.
شکل 01: قانون نسبت های معین بیان می کند، در یک نوع معین از مواد شیمیایی، عناصر همیشه به نسبت های یکسانی با جرم ترکیب می شوند.
این قانون بر این واقعیت استوار است که هر اتمی از یک عنصر (اتم هایی با عدد اتمی یکسان) به یکدیگر شبیه هستند. برای مثال بالا، در نظر گرفته شده است که هر اتم هیدروژن مشابه اتم هیدروژن دیگر است و بالعکس. اما برخی استثناها نیز وجود دارد. به عنوان مثال، ترکیب ایزوتوپی یک عنصر می تواند بر اساس منبع متفاوت باشد. بنابراین، استوکیومتری تغییراتی را بر اساس منبع عناصر نشان می‌دهد.
قانون تناسبات چندگانه چیست؟
قانون نسبت های چندگانه بیان می کند که وقتی دو عنصر با یکدیگر ترکیب می شوند و بیش از یک ترکیب را تشکیل می دهند، وزن یک عنصر که با وزن ثابت دیگری ترکیب می شود به نسبت اعداد صحیح کوچک است.
شکل 02: توضیحی درباره قانون تناسبات چندگانه
گاهی اوقات به این قانون دالتون می گویند. این پس از کشف این قانون توسط جان دالتون در سال 1803 بود. اجازه دهید این قانون را با استفاده از مثالی درک کنیم.
اکسیدهای نیتروژن از اتم های نیتروژن و اکسیژن تشکیل شده اند. پنج اکسید مختلف نیتروژن وجود دارد. N2O، نه، N2O3، نه۲و N2O5 وقتی نسبت جرمی N و O در این ترکیبات در نظر گرفته شود، 14 گرم اتم نیتروژن با 8 ترکیب می شود، 16، 24، 32 و 40 گرم اکسیژن با توجه به نسبت جرمی. وقتی به صورت اعداد کوچک و کامل در نظر گرفته می شوند، نسبت ها 1:1، 1:2، 1:3، 1:4 و 1:5 است.
تفاوت بین قانون نسبت های معین و قانون نسبت های چندگانه؟
قانون نسبت های معین بیان می کند که نمونه های یک ترکیب همیشه دارای نسبت یکسانی از عناصر بر حسب جرم هستند. از سوی دیگر، قانون نسبت های چندگانه نشان می دهد که وقتی دو عنصر با یکدیگر ترکیب می شوند و بیش از یک ترکیب را تشکیل می دهند، وزن یک عنصر که با وزن ثابت دیگری ترکیب می شود به نسبت اعداد صحیح کوچک است. این تفاوت اصلی بین قانون نسبت های معین و قانون نسبت های چندگانه است.
خلاصه - قانون نسبت های معین در مقابل قانون تناسبات چندگانه
قانون نسبت های معین و قانون نسبت های چندگانه برای توضیح استوکیومتری ترکیبات در واکنش های شیمیایی استفاده می شود.قانون نسبت های معین می گوید که نمونه های یک ترکیب همیشه دارای نسبت یکسانی از عناصر بر حسب جرم هستند. برعکس، قانون تناسبات چندگانه بیان می‌کند که اگر دو عنصر با هم ترکیب شوند و بیش از یک ترکیب شیمیایی تشکیل دهند، نسبت جرم عنصر دوم که با جرم ثابت عنصر اول ترکیب می‌شود، نسبت‌های اعداد صحیح کوچک خواهد بود.. بنابراین، این تفاوت بین قانون نسبت های معین و قانون نسبت های متعدد است.
