قانون النسب المتضاعفة

جون دالتون صاحب قانون النسب المتضاعفة

قانون النسب المتضاعفة هو أحد القوانين الأساسية في قياس اتحادية العناصر Stoichiometry واكتشفه الكيميائي الإنگليزي جون دالتون سنة 1803. ينص القانون على أنه عند اتحاد عنصران كيميائيان، وتكوين أكثر من مركب واحد، فإن النسبة بين الكتل المختلفة من أحد العنصرين التي تتحد مع كتلة ثابتة من العنصر الآخر تكون نسبة عددية صحيحة وبسيطة. مثلا يتفاعل الأكسجين الكربون ليشكلا أول أكسيد الكربون (CO) أو ثاني أكسيد الكربون (CO₂)، ولكن لا يمكن تشكيل CO_1.3.

ففي الغاز الأول الذي يشتعل يتحد غرام واحد من الكربون مع 2.67 غرام من الأكسجين، أما في الغاز الثاني فيتحد غرام واحد من الكربون مع 1.33 غرام من الأكسجين، أي إن نسبة كتلتي الأكسجين الذي يتحد مع الكتلة نفسها من الكربون هي:

2.67 / 1.33 = 2 / 1 وهي نسبة بسيطة

بالإضافة إلى أنه ينص على أنه إذا شكل العنصران الكيميائيان المتفاعلان أكثر من مركب كيميائي واحد، فإن نسب الكتل للعنصر الثاني إلى الكتلة الثابتة للعنصر الأول ستكون أيضا نسبة عددية صحيحة وبسيطة.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 التاريخ

ان أول من أوجد قانون النسب المتضاعفة هو العالم الإنجليزي جون دالتون حيث فسرت نظريته (النظرية الذرية)التي أوجدها حوالي عام 1803 قانون النسب المتضاعفة. وبعده جاء العالم گاي لوساك ليطبق النظرية بقانون رياضي عملي.

 أمثلة

عند يكوين مركبين مختلفين من نفس العنصرين فان كتلتي أحد العنصرين اللتين تتفاعلان مع كتلة ثابتة من العنصر الاخر تكونان في شكل نسبة عددين بسيطين وصحيحين.

ضغط الغاز / درجة الحراة المطلقة = مقدار ثابت ويمكن كتابة العلاقة بالشكل التالي : p1/T1 = p2/T2.

وبناءً على هذا القانون تكون حجوم الغازات الداخلة في التفاعل والناتجة عنه مرتبطة بنسب مكوّنة من أعداد صحيحة وبسيطة عند نفس الظروف من الضغط ودرجة الحرارة.وفي معادلة الماء مثلا:

O2 + 2H2 = 2H2O. في هذا التفاعل وغيره من التفاعلات نرى أن الغازات تتفاعل بنسب حجمية ثابتة مكوّنة من أعداد صحيحة وصغيرة عند ثبوت الضغط ودرجة الحرارة.

وترتبط الغازات بالنسب الحجمية التالية : حجم واحد من O2 : حجمين من H2 : حجمين من بخار الماء H2O. بمعنى لو تفاعل لترين من غازالأكسجين فإنّه سيتفاعل 4 لترات من غاز الهيدروجين وينتج 4 لترات من بخار الماء. ولو تفاعل 10 لترات من غاز الأكسجين فإنّه سيتفاعل 20 لتر من غاز الهيدروجين وينتج 20 لتر من بخار الماء.

الجدول الأول

جدول 1: العلاقات الرياضية للهيدروجين والنيتروجين ومركبات الأكسجين

مجمع	جدول التفاعلات	الهدروجين	كتلة النيتروجين	كتلة الأوكسجين	مجمع التفاعلات الرياضية	الهيدروجين النيتروجين
أكسيد النيتريك	15.0 g	-	7.0 g	8.0 g	-	7.0	8.0
الأمونيا	8.5 g	1.5 g	7.0 g	-	1.5	7.0	-
الماء	9.0 g	1.0 g	-	8.0 g	1.0	-	8.0

قانون النسب المتضاعفة معروضاً مع الأكسجين و 1.00 گرام من النيتروجين

وتتحد المعادن metals، كالرصاص والحديد والنحاس مع الأكسجين مكوِّنة أكاسيد مختلفة. ويلاحظ من الجدول أن النسبة بين كتلتي الأكسجين المتحدتين مع كتلة ثابتة من العنصر المعدني نسبة عددية بسيطة.

المعادن	الأكاسيد	كتلة الأكسجين (غرام)	النسبة بين كتلتي الأكسجين	تحويل النسبة إلى نسبة أصغر عددين صحيحين
الرصاص Pb	PbO	1.80	1.00	1
	PbO2	3.60	2.00	2
الحديد Fe	FeO	29.6	1.00	2
	Fe2O3	44.2	1.50	3
النحاس Cu	Cu2O	12.6	0.500	1
	CuO	25.2	1.00	2

 المراجع

• This article incorporates text from the Connexions article "About: The Atomic Molecular Theory" by author John S. Hutchinson, which was released under the Creative Commons - Attribution (CC-by) 1.0 license. This statement is included in accordance with the license attribution requirements
• موفق شخاشيرو، الكيمياء العامة اللاعضوية (منشورات جامعة دمشق،المطبعة الجديدة 1981-1982)
• QUAGLIANO & VALLARINO, Chemistry, 3rd Edition (Prentice- Hall Inc.1969).
• HOLUM BRADY, Fundamentals of Chemistry (John Wiley & Sons Inc 1981).

 وصلات خارجية

النسب المضاعفة