Learning Objectives
- State the law of multiple proportions.
What zijn de overeenkomsten en verschillen tussen een éénwieler en een fiets?
Alleen al uit de woorden zelf kan de scherpzinnige Latijn sprekende geleerde opmaken dat, waar hij ook van gemaakt is, de eenwieler er één heeft (uni = “één”) en de fiets er twee (bi = “twee”).
Uit het plaatje krijgen we extra informatie die ons helpt de twee uit elkaar te houden. De eenwieler heeft één wiel en de fiets heeft er twee. In het bijzonder zijn ze gemaakt van dezelfde materialen en het enige significante verschil is het aantal wielen op de twee voertuigen. Hoeveel wielen zitten er nu op een driewieler?
Wet van meervoudige verhoudingen
Toen eenmaal het idee was gevestigd dat elementen zich in bepaalde verhoudingen tot verbindingen verenigden, begonnen experimenten ook aan te tonen dat dezelfde paren van bepaalde elementen zich tot meer dan één verbinding konden verenigen.
Neem de elementen koolstof en zuurstof in ogenschouw. Gecombineerd op één manier, vormen zij de bekende verbinding genaamd kooldioxide. In elk monster kooldioxide is 32,0 g zuurstof aanwezig voor elke 12,0 g koolstof. Door 32,0 te delen door 12,0 komt men op een massaverhouding tussen zuurstof en koolstof van 2,66 tot 1. Er is nog een andere verbinding die ontstaat uit de combinatie van koolstof en zuurstof, koolmonoxide genaamd. Elk monster van koolstofmonoxide bevat 16,0 g zuurstof voor elke 12,0 g koolstof. Dit is een massaverhouding tussen zuurstof en koolstof van 1,33 tot 1. In het kooldioxide is precies tweemaal zoveel zuurstof aanwezig als in het koolmonoxide.
Dit voorbeeld illustreert de wet van de meervoudige verhoudingen: Wanneer dezelfde twee elementen meer dan één verbinding vormen, zijn de verschillende massa’s van het ene element die zich met dezelfde massa van het andere element verbinden in de verhouding van kleine gehele getallen.
Figuur 1. Koolstof kan twee verschillende verbindingen vormen met zuurstof.
In koolmonoxide, links, is er 1,333 g zuurstof voor elke 1 g koolstof. In kooldioxide, aan de rechterkant, is er 2,666 g zuurstof voor elke gram koolstof. Dus de verhouding van zuurstof in de twee verbindingen is 1:2, een kleine hele getallenverhouding.
Het verschil tussen koolmonoxide en kooldioxide is aanzienlijk. Koolmonoxide is een dodelijk gas, dat ontstaat bij de onvolledige verbranding van sommige koolstofhoudende materialen (zoals hout en benzine). Deze verbinding hecht zich aan hemoglobine in de rode bloedcel en blokkeert de binding van zuurstof aan die cellen. Als zuurstof zich niet bindt, kan het niet worden vervoerd naar de lichaamscellen waar het nodig is en kan de dood intreden. Kooldioxide daarentegen is niet giftig zoals koolmonoxide. Het kan echter wel zuurstof verdringen in systemen omdat het zwaarder is. Kooldioxide-brandblussers onderbreken de zuurstoftoevoer in een brand, waardoor het vuur dooft.
Samenvatting
- De wet van de meervoudige verhoudingen stelt dat wanneer dezelfde twee elementen meer dan één verbinding vormen, de verschillende massa’s van het ene element die met dezelfde massa van het andere element samengaan in de verhouding van kleine gehele getallen staan.
Practicum
Bekijk de video op onderstaande link of lees het transcript en beantwoord de volgende vragen:
http://www.brightstorm.com/science/chemistry/matter/law-of-definite-proportions-law-of-multiple-proportions/
- Wat is de verhouding koolstof:zuurstof in koolstofmonoxide?
- Wat is de koolstof/zuurstofverhouding in koolstofdioxide?
- Wat is de waterstof/zuurstofverhouding in water?
- Wat is de waterstof/zuurstofverhouding in waterstofperoxide?
Overzicht
- Stel de wet van de meervoudige verhoudingen.
- Hoeveel gram zuurstof zou er in koolstofdioxide zitten als er 24 gram koolstof in zit?
- Hoeveel gram koolstof zou er in koolstofmonoxide zitten dat 2,66 gram zuurstof bevat?