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Das Gesetz der multiplen Proportionen gilt, wenn die gleichen zwei Elemente mehr als eine Verbindung bilden. Wenn die Masse eines Elements konstant bleibt, bilden die Massen des anderen Elements, die sich mit ihm verbinden, ein einfaches ganzzahliges Verhältnis.
OpenStax Chemistry: Atoms First 2e erklärt in Early Ideas in Atomic Theory dieses Gesetz als eine feste Masse eines Elements, die mit Massen eines anderen Elements in einem kleinen ganzzahligen Verhältnis reagiert. Britannica fasst das gleiche Massenmuster im
Gesetz mehrerer Proportionen zusammen.
Dieses Gesetz vergleicht also nicht zufällig zwei Substanzen. Die Verbindungen müssen unterschiedlich sein, aber ihre Elemente müssen gleich sein.
Angenommen, zwei Verbindungen bestehen jeweils aus den Elementen und . Für den Vergleich wird zuerst die Masse von auf denselben Wert gebracht. Anschließend werden die Massen von verglichen, die sich damit verbinden.
Die gleiche Vergleichsmasse ist der entscheidende Schritt. Ändern sich beide Elementmassen gleichzeitig, bleibt das Muster leicht verborgen. Sobald ein Element auf dieselbe Basis gebracht wurde, wird das Verhältnis des anderen sichtbar.
Wähle im Modell ein Verbindungspaar aus. Es zeigt, welches Element als Vergleichsbasis festgehalten wird und welche Elementmasse sich ändert.
Bei gleicher Masse an enthält doppelt so viel als .
In jedem Paar dient ein Element als feste Vergleichsbasis. Ist seine Masse gleich, lässt sich die Masse des jeweils anderen Elements direkt als einfaches Verhältnis lesen.
Wasser hat die Formel , während Wasserstoffperoxid die Formel hat. PubChem führt diese Formeln im Wassereigenschaftsdatensatz und
Wasserstoffperoxid-Eigenschaftsdatensatz.
Mit und kann die Wasserstoffmasse in den beiden Formeln gleich gemacht werden, .
| Verbindung | Masse von | Masse von |
|---|---|---|
Da die Wasserstoffmasse bereits gleich ist, können die Sauerstoffmassen direkt verglichen werden.
Das Verhältnis ist ein einfaches ganzzahliges Verhältnis. Das bedeutet, dass diese Daten dem Gesetz der multiplen Proportionen entsprechen.
Stickstoff und Sauerstoff können mehrere Verbindungen bilden. Zwei Beispiele sind Distickstoffmonoxid oder Lachgas, , und Stickstoffdioxid, . PubChem verzeichnet und in seinem Lachgas-Eigenschaftsdatensatz und
Stickstoffdioxid-Eigenschaftsdatensatz.
Für dieselbe Sauerstoffmasse werden und verglichen. Beide enthalten Sauerstoff.
| Verglichene Verbindung | Masse von | Masse von |
|---|---|---|
Da die Sauerstoffmasse nun gleich ist, folgt der Vergleich der Stickstoffmassen:
Wenn für den Vergleich als geschrieben wird, bringt das lediglich die Sauerstoffmasse auf dieselbe Basis. Die Formel der Verbindung bleibt . Es entsteht dadurch keine neue Verbindung.
Das Gesetz der konstanten Zusammensetzung betrachtet eine einzelne Verbindung. Das Gesetz der multiplen Proportionen vergleicht mehrere Verbindungen aus demselben Elementpaar. Dieser kleine Perspektivwechsel lieferte Dalton einen wichtigen Hinweis darauf, dass sich Atome in ganzzahligen Verhältnissen verbinden.
