Gesetz mehrerer Proportionen

In der Chemie besagt das Gesetz mehrerer Proportionen, dass, wenn zwei Elemente mehr als eine Verbindung zwischen ihnen bilden, die Verhältnisse der Massen des zweiten Elements, die sich mit einer festen Masse des ersten Elements verbinden, immer Verhältnisse kleiner ganzer Zahlen sind. Dieses Gesetz wird manchmal Daltons Gesetz genannt, benannt nach John Dalton, dem Chemiker, der es zuerst ausdrückte.

Zum Beispiel wusste Dalton, dass das Element Kohlenstoff zwei Oxide bildet, indem es sich in unterschiedlichen Anteilen mit Sauerstoff verbindet., Eine feste Kohlenstoffmasse, beispielsweise 100 Gramm, kann mit 133 Gramm Sauerstoff reagieren, um ein Oxid zu erzeugen, oder mit 266 Gramm Sauerstoff, um das andere zu erzeugen. Das Verhältnis der Sauerstoffmassen, die mit 100 Gramm Kohlenstoff reagieren können, beträgt 266:133 = 2:1, ein Verhältnis kleiner ganzer Zahlen. Dalton interpretierte dieses Ergebnis in seiner Atomtheorie, indem er (in diesem Fall richtig) vorschlug, dass die beiden Oxide jeweils ein und zwei Sauerstoffatome für jedes Kohlenstoffatom haben. In der modernen Notation ist das erste CO (Kohlenmonoxid) und das zweite CO2 (Kohlendioxid).

John Dalton drückte diese Beobachtung erstmals 1804 aus., Einige Jahre zuvor hatte der französische Chemiker Joseph Proust das Gesetz bestimmter Anteile vorgeschlagen, das zum Ausdruck brachte, dass die Elemente sich zu Verbindungen in bestimmten genau definierten Anteilen kombinierten, anstatt sich in irgendeinem Verhältnis zu vermischen; und Antoine Lavoisier bewies das Gesetz der Erhaltung der Masse, das Dalton half. Sorgfältiges Studium der tatsächlichen numerischen Werte dieser Proportionen führte Dalton dazu, sein Gesetz mehrerer Proportionen vorzuschlagen., Dies war ein wichtiger Schritt in Richtung der Atomtheorie, die er später in diesem Jahr vorschlagen würde, und legte die Grundlage für chemische Formeln für Verbindungen.

Ein weiteres Beispiel für das Gesetz ist der Vergleich von Ethan (C2H6) mit Propan (C3H8). Das Gewicht von Wasserstoff, der sich mit 1 g Kohlenstoff verbindet, beträgt 0,252 g Ethan und 0,224 g Propan. Das Verhältnis dieser Gewichte beträgt 1,125, was als Verhältnis zweier kleiner Zahlen 9:8 ausgedrückt werden kann.