當(dāng)甲、乙兩種元素相互化合,能生成幾種不同的化合物時,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

提出時間

19世紀(jì)初

應(yīng)用學(xué)科

化學(xué)

參考

化學(xué)通報

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),并用實驗證明了這一定律,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,這是因為該化合物的分子總是由一定數(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原子不僅可以與另一種元素的一個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、三個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·貝采利烏斯的實驗證實。

1800

1800年,戴維在一家實驗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,同時他也根據(jù)其原子論觀點意識到他的學(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,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,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實的基石。

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)長一段時間內(nèi)無人質(zhì)疑。