Ley de Proporciones Múltiples
Una vez establecida la idea de que los elementos se combinaban en proporciones definidas para formar compuestos, los experimentos también comenzaron a demostrar que los mismos pares de ciertos elementos podían combinarse para formar más de un compuesto. Considere los elementos carbono y oxígeno. Combinados de una manera, forman el compuesto familiar llamado dióxido de carbono. En cada muestra de dióxido de carbono, hay \(32.0 \: \text{g}\) de oxígeno presente para cada \(12.0 \: \text{g}\) de carbono. Dividiendo \(32.0\) por \(12.0\), esto simplifica a una relación de masa de oxígeno a carbono de 2.66 a 1. Hay otro compuesto que se forma a partir de la combinación de carbono y oxígeno llamado monóxido de carbono. Cada muestra de monóxido de carbono contiene \(16.0 \: \text{g}\) de oxígeno por cada \(12.0 \: \text{g}\) de carbono. Esta es una relación de masa de oxígeno a carbono de 1,33 a 1. En el dióxido de carbono, hay exactamente el doble de oxígeno presente que en el monóxido de carbono. Este ejemplo ilustra la ley de proporciones múltiples: cuando los mismos dos elementos forman más de un compuesto, las diferentes masas de un elemento que se combinan con la misma masa del otro elemento están en la proporción de pequeños números enteros.
En monóxido de carbono, a la izquierda, hay \(1.333\: \ text {g}\) de oxígeno por cada \(1 \: \text{g}\) de carbono. En dióxido de carbono, a la derecha, hay \(2.666 \: \text{g}\) de oxígeno por cada gramo de carbono. Así que la relación de oxígeno en los dos compuestos es 1:2, una pequeña relación de número entero.
La diferencia entre el monóxido de carbono y el dióxido de carbono es significativa. El monóxido de carbono es un gas mortal, formado a partir de la combustión incompleta de algunos materiales que contienen carbono (como la madera y la gasolina). Este compuesto se unirá a la hemoglobina de los glóbulos rojos y bloqueará la unión del oxígeno a esas células. Si el oxígeno no se une, no se puede transportar a las células del cuerpo donde se necesita, y puede ocurrir la muerte. El dióxido de carbono, por otro lado, no es tóxico como lo es el monóxido de carbono. Sin embargo, puede desplazar el oxígeno en los sistemas, ya que es más pesado. Los extintores de dióxido de carbono cortan el flujo de oxígeno en un incendio, apagando el fuego.