當(dāng)甲、乙兩種元素相互化合,能生成幾種不同的化合物時(shí),則在這些化合物中,與一定量甲元素相化合的乙元素的質(zhì)量必互成簡單的整數(shù)比,這一結(jié)論稱為倍比定律。

中文名

倍比定律

外文名

Law of multiple proportions

提出者

J·道爾頓

提出時(shí)間

19世紀(jì)初

應(yīng)用學(xué)科

化學(xué)

參考

化學(xué)通報(bào)

定義

例如銅和氧可以生成氧化銅和氧化亞銅兩種化合物。在氧化銅中,含銅80%,含氧20%,銅與氧的質(zhì)量比為4∶1。在氧化亞銅中,含銅88.9%,含氧11.1%,銅與氧的質(zhì)量比為8∶1。由此可見,在這兩種銅的氧化物中,與等量氧化合的銅的質(zhì)量比為1∶2,是一個(gè)簡單的整數(shù)比。

歷史

19世紀(jì)初,J·道爾頓按原子概念推論,提出了倍比定律(Law of multiple proportions),并用實(shí)驗(yàn)證明了這一定律,這是人們承認(rèn)原子學(xué)說的重要依據(jù)。各元素總是按一定的質(zhì)量比例相互化合,這是因?yàn)樵摶衔锏姆肿涌偸怯梢欢〝?shù)目的一種元素的原子與一定數(shù)目的另一種元素的原子結(jié)合而成的,而各種元素的原子的質(zhì)量是一定的。如果一種元素的一個(gè)原子不僅可以與另一種元素的一個(gè)原子化合形成一種化合物,而且也可以與另一種元素的兩個(gè)、三個(gè)原子形成幾種不同的化合物,由于第二種元素的原子量都是相同的,因此,與一定質(zhì)量的第一種元素(例如一個(gè)原子)相化合的第二種元素的質(zhì)量就成簡單的整數(shù)比,如1∶2,1∶3等。這一定律也為J·J·貝采利烏斯的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。

1800

1800年,戴維在一家實(shí)驗(yàn)室測定了三種氮的氧化物的重量組成,即N20、NO、NO2。經(jīng)過換算,此三種氣體中,與相同量的氮相結(jié)合氧重量比為1:2.2:4.1,即約為1:2:4。然而,可惜的是戴維并未進(jìn)行此種換算。

1803年,道爾頓也曾分析過兩種碳的氧化物-CO、CO2,測定出兩種氣體中碳與氧的重量比分別為5.4:7和5.4:14。道爾頓注意到了兩種氧之重量比為1:2。在這一年,道爾頓以大氣的物理學(xué)研究為根據(jù),正在思考其原子學(xué)說,同時(shí)他也根據(jù)其原子論觀點(diǎn)意識到他的學(xué)說本身就有倍比定律的含義。我們說,道爾頓的原子學(xué)說推理的一個(gè)必然結(jié)果就是倍比定律,同樣,他也更期待這一定律的確立,那樣,他的原子學(xué)說就多了一個(gè)有力的證明。因此,他也有意識地進(jìn)行著倍比定律的研究。

1804

1804年,道爾頓又分析了沼氣,知道與同量碳相結(jié)合的氫的重量之比2:1。隨后,他明確地提出了倍比定律,并以此論證其原子學(xué)說。道爾頓指出,當(dāng)相同的兩元素可以生成兩種或兩種以上的化合物時(shí),如果其中一元素的重量恒定,那么另一元素在各化合物中的相對重量有簡單的倍數(shù)比。

在此之后,貝采里烏斯也做了許多與道爾頓類似的試驗(yàn),得來了許多較為精確的數(shù)據(jù),其結(jié)果與道爾頓的結(jié)果基本相符,證實(shí)了倍比定律的正確性。這一工作,使道爾頓的倍比定律有了一塊堅(jiān)實(shí)的基石。

在貝采里烏斯之后,1840年,斯達(dá)和杜馬對多種化合物中元素的相對質(zhì)量之間進(jìn)行了極為嚴(yán)格的測定,得出了與貝采里烏斯一樣的結(jié)果。這樣,倍比定律更加牢固,而原子學(xué)說也因此在相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)無人質(zhì)疑。