Legge degli equivalenti di Ricther
Cosa dice la legge degli equivalenti
Per ogni elemento chimico esiste una quantità in peso (grammi) detta peso equivalente che, ripetuta più volte, si combina con un peso equivalente degli altri elementi chimici.
Il chimico tedesco J.B. Ricther definì questa legge alla fine del XVIII secolo, prima degli studi di Dalton sul peso atomico, basandosi esclusivamente sulle osservazioni sperimentali.
Secondo la definizione di Ricther
Il peso equivalente di un elemento chimico è la quantità in grammi dell'elemento chimico che reagisce con 1 grammo di idrogeno.
Il peso equivalente di Ricther è anche detto peso di combinazione. Si indica con il simbolo pE.
Si tratta di un peso reale misurato in grammi. Pertanto, si distingue dal peso atomico che, invece, è una grandezza adimensionale (numero puro).
Esempio 1. In 100 grammi di acqua si rilevano 11,12 grammi di idrogeno e 88,88 grammi di ossigeno. Il rapporto tra i due pesi è 1:8 $$ \frac{11,12 \: g}{88,88 \: g} = \frac{1}{8} $$ Un grammo di idrogeno ( 1 g ) reagisce con otto grammi di ossigeno ( 8 g ) per formare l'acqua. Pertanto, il peso equivalente dell'ossigeno è pE(O) = 8 g.
Esempio 2. In 100 grammi di composto HCl ci sono 2,8 grammi di idrogeno (H) e 97,2 grammi di cloro (Cl). Il rapporto tra i pesi è 1:35,45. $$ \frac{2,8 \: g}{97,2 \: g} = \frac{1}{35,45} $$ Un grammo di idrogeno ( 1 g ) reagisce con 35,45 grammi di ossigeno. Pertanto, il peso equivalente del cloro è pE(Cl) = 35,45 g.
Ricther si accorse che tra i pesi equivalenti degli elementi chimici si riscontrava una relazione matematica
Se due elementi reagiscono tra loro in una reazione chimica, formando un composto, le stesse quantità relative degli elementi reagiscono con un terzo elemento chimico.
Esempio
Sia l'ossigeno (O) che il cloro (Cl) reagiscono con l'idrogeno (H)
$$ pE(O) = 8 \: g \\ pE(Cl)=35,45 \: g$$
In questo caso l'idrogeno è il terzo elemento.
Secondo la legge di Ricther, l'ossigeno e il cloro reagiscono tra loro con un rapporto di pesi pari a
$$ \frac{pE(O)}{pE(Cl)} = \frac{8}{35,45} = 0,2256 $$
Per una verifica analizzo il composto Cl2O dove rilevo 18,41 grammi di ossigeno e 81,59 grammi di cloro.
Metto a rapporto i due pesi e ottengo effettivamente un rapporto equivalente a 8:35,45.
$$ \frac{18,41 \:g}{81,59 \: g} = 0,2256 = \frac{8}{35,45} $$
E se due elementi non si combinano con l'idrogeno? Il ragionamento di Ricther vale anche sostituendo l'idrogeno con un altro elemento chimico. Se due elementi si combinano con un elemento X, allora si combinano anche tra loro con un rapporto dei loro pesi equivalenti misurati rispetto a X.
Esempio 2
In 100 grammi del composto Cl2O ci sono 18,41 grammi di ossigeno (O) e 81,59 grammi di cloro (Cl).
Sapendo che il peso equivalente dell'ossigeno rispetto all'idrogeno pE(O)=8 devo calcolare il peso equivalente del cloro.
Per risolvere il problema scrivo una semplice proporzione tra i pesi
$$ 18,41 \: g \: : \: 81,59 \: g \: = 8 \: : \: x $$
Poi risolvo la proporzione per calcolare x
$$ \frac{18,41}{81,59} = \frac{8}{x} $$
$$ x = \frac{81,59}{18,41} \cdot 8 = 35,45 $$
Pertanto, il peso equivalente dello zolfo è pE(S)=35,45 grammi.
E così via.
