Appunti sulla legge delle proporzioni multiple di Dalton

LA LEGGE DELLE PROPORZIONI MULTIPLE DI DALTON
Nel 1808 l'inglese John Dalton (1766-1844) osservò per primo che alcune coppie di
elementi possono combinarsi tra loro in modi diversi originando così più di un composto.
Dalton misurando le masse degli elementi presenti nei diversi composti, scoprì che
quantità diverse di un elemento, che si combinano con la stessa quantità di un altro,
stanno tra loro in rapporti semplici.
Ad esempio, quando C reagisce con O con la combustione, si possono produrre due
differenti gas: CO, monossido di carbonio, e CO 2, diossido di carbonio o anidride
carbonica. La formazione dell'uno o dell'altro gas dipende da quanto O è presente
nell'aria.
In ambienti ben aerati si forma CO2, invece in condizioni di carenza di O, si forma il CO,
estremamente tossico perché si lega stabilmente all'emoglobina del sangue formando
un composto fisiologicamente inattivo (carbossiemoglobina) che impedisce
l’ossigenazione dei tessuti. L'emoglobina presenta un'affinità per il CO più di 200 volte
maggiore rispetto a quella per l'ossigeno. A basse concentrazioni provoca emicranie,
debolezza diffusa, giramenti di testa; a concentrazioni maggiori può avere esiti letali.
Partendo da 1 g di C, se si forma CO, l'O che reagisce è pari a 1,33 g, se invece si forma
CO2, l'O che reagisce è pari a 2,66 g, cioè esattamente il doppio. Quindi in questo caso le
quantità di O stanno tra loro secondo il rapporto 1:2.
Possiamo anche considerare i composti fra azoto ed ossigeno. Calcolando, in base ai dati
dell'analisi chimica, le quantità di O combinate in ciascuno di essi con la medesima
quantità di N, per esempio 1 g, risulta che dette quantità stanno tra loro come 1:2:3:4:5.
Composti
Rapp. in peso (g) tra O e N
Rapp. numerico fra
atomi di O e di N
N2O
0,571 : 1 = (1x0,571) : 1
1:2
Ossido di azoto
N2O2
1,142 : 1 = (2x0,571) : 1
2:2
Anidride nitrosa
N2O3
1,713 : 1 = (3x0,571) : 1
3:2
Ipoazotide
N 2O4
2,284 : 1 = (4x0,571) : 1
4:2
Anidride nitrica
N2O5
2,855 : 1 = (5x0,571) : 1
5:2
Protossido di azoto
Possiamo quindi enunciare la legge di Dalton nel modo seguente.
Quando due elementi possono combinarsi insieme in rapporti ponderali diversi per
dare diversi composti, le quantità di uno di essi, che nei vari casi si combinano con la
medesima quantità dell'altro, stanno fra loro in rapporti espressi da numeri interi
generalmente piccoli.
Il fatto che tali rapporti siano sempre espressi da numeri interi e mai frazionari ha
consentito di formulare la teoria atomica. Infatti la legge di Dalton è giustificata solo se si
ammette che la materia non sia continua ma formata da particelle elementari indivisibili,
che chiamiamo atomi.
ESERCIZIO SVOLTO
Il cloro può formare quattro composti con l'ossigeno secondo i seguenti rapporti di
combinazione ponderali.
Massa Cl
Massa O
1g
0,23 g
1g
0,69 g
1g
1,15 g
1g
1,61 g
Verificare la legge di Dalton.
Se si considera la massa più piccola di O ossia 0,23 g, si può utilizzarla per dividere con
essa tutte le altre masse, otteniamo così: 0,23 / 0,23 = 1; 0,69 / 0,23 = 3; 1,15 / 0,23 = 5;
1,61 / 0,23 = 7.
La legge di Dalton è verificata: infatti le diverse masse di ossigeno si combinano con una
massa fissa di cloro (1 g) secondo numeri interi e generalmente piccoli e cioè 1:3:5:7.
Bibliografia utilizzata
Fondamenti di Chimica di P. Chiorboli – UTET
Le idee della Chimica di Valitutti e altri - Zanichelli
prof. Luigi Cenerelli a.s. 2015-2016