배수 비례의 법칙 ★

배수 비례의 법칙

 

 

화합물 A와 B는 황과 산소가 결합된 무색의 기체이다.

화합물 A는 황 6.00 g과 산소 5.99 g이 결합된 화합물이고

화합물 B는 황 8.60 g과 산소 12.88 g이 결합된 화합물이다.

이 자료로부터 배수 비례의 법칙을 설명하시오.

 

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▶ 참고: 돌턴의 원자설 [ https://ywpop.tistory.com/20743 ]

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> 돌턴이 만든 법칙.

 

 

 

▶ 배수 비례의 법칙. Law of multiple proportions

> 다른 두 원소 A, B가 결합하여 2종류 이상의 화합물을 만들 때,

A의 일정량과 결합하는 B의 질량 사이에는 간단한 정수비가 성립한다.

⇨ “황의 일정량(1 g)과 결합하는 산소의 질량 사이에는 간단한 정수비가 성립한다.”

는 것을 증명하면 된다.

 

 

 

화합물 A에서 황 1 g과 결합한 산소의 질량을 계산하면,

S : O = 6.00 g : 5.99 g = 1 g : ? g

? = 5.99 / 6.00 = 0.99833 g

 

 

 

화합물 B에서 황 1 g과 결합한 산소의 질량을 계산하면,

S : O = 8.60 g : 12.88 g = 1 g : ? g

? = 12.88 / 8.60 = 1.4977 g

 

 

 

화합물 A, B에서 산소의 질량비를 계산하면,

O(A) : O(B) = 0.99833 : 1.4977

= 1 : 1.4977/0.99833 = 1 : 1.5 = 2 : 3

 

 

 

∴ O(A) : O(B) = 2 : 3

---> “황의 일정량(1 g)과 결합하는 산소의 질량 사이에는 간단한 정수비가 성립한다.”

 

 

 

 

 

> 원자는 더 이상 쪼갤 수 없다.

---> 가설 1. 각 원소는 원자라는 매우 작은 입자로 이루어져 있다.

---> 가설 4. 두 종류 이상의 다른 원소의 원자가 결합하여 화합물이 만들어진다.

주어진 화합물을 형성하는 원자의 종류와 상대적인 숫자는 항상 같다.

[ 돌턴의 원자설 ]

 

 

 

 

[참고 1]

화합물 A는 SO2이고,

S의 몰수 = 6.00 g / (32 g/mol) = 0.1875 mol

O의 몰수 = 5.99 g / (16 g/mol) = 0.374375 mol

S : O = 1 : 0.374375/0.1875 = 1 : 1.997 = 1 : 2

 

 

화합물 B는 SO3이다.

S의 몰수 = 8.60 g / (32 g/mol) = 0.26875 mol

O의 몰수 = 12.88 g / (16 g/mol) = 0.805 mol

S : O = 1 : 0.805/0.26875 = 1 : 2.995 = 1 : 3

 

 

 

 

[참고 2] 배수비례의 법칙을 설명하고자 할 때는

단 2종류, 오로지 2종류의 원소로 이루어진 화합물을 예로 들어야 한다.

H2SO4, H2SO3와 같이 원소의 종류가 3종류(H, S, O) 이상인 경우는

배수비례의 법칙이 적용되지 않는다.

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/20998 ] 30.82 g N 17.60 g 35.20 g 70.40 g 88.00 g O Dalton

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/20338 ] 다음 중 배수비례의 법칙이 성립하는 화합물을 나열한 것은?

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/13359 ] 배수비례의 법칙. 탄소와 수소로만 이루어진 화합물 A와 B

 

 

 

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