El hidrógeno se une con el oxígeno en dos grados de oxidación: agua u óxido de hidrógeno, y agua oxigenada o peróxido de hidrógeno; para una cantidad dada de hidrógeno, el peróxido contiene el doble de oxígeno que el agua. Este es un nuevo ejemplo que confirma la corrección de la ley de las proporciones múltiples, a la que ya nos hemos referido al hablar del agua de cristalización de las sales.
Ahora podemos formular esta ley: la ley de las proporciones múltiples.
Si dos sustancias A y B (ya sean simples o compuestas) se unen para formar varios compuestos, AnBm, AqBr ..., habiendo expresado las composiciones de todos estos compuestos de tal manera que la cantidad (en peso o volumen) de una de las partes componentes sea una cantidad constante A, se observará que en todos los compuestos ABa, ABb ... las cantidades de la otra parte componente, B, estarán siempre en relación inconmensurable [en español: en relación comensurable]; generalmente en proporción múltiplo simple —es decir, que a : b ..., o m⁄n es a r⁄q como números enteros, por ejemplo como 2 : 3 o 3 : 4....*
El análisis del agua muestra que en 100 partes en peso contiene 11,112 partes en peso de hidrógeno y 88,888 de oxígeno, y el análisis del peróxido de hidrógeno muestra que contiene 94,112 partes de oxígeno frente a 5,888 partes de hidrógeno. En este caso, el análisis se expresa, como los análisis por lo general, en porcentajes; es decir, da las cantidades de los elementos en cien partes en peso de la sustancia.
La comparación directa de las composiciones percentuales del agua y del peróxido de hidrógeno no arroja ninguna relación simple. Pero dicha relación resulta inmediatamente evidente si calculamos la composición del agua y del peróxido de hidrógeno tomando ya sea la cantidad de oxígeno o la cantidad de hidrógeno como una cantidad constante —por ejemplo, como la unidad—.
Las proporciones más simples muestran que en el agua se contienen ocho partes de oxígeno por una parte de hidrógeno, y en el peróxido de hidrógeno dieciséis partes de oxígeno por una parte de hidrógeno; o bien, una octava parte de hidrógeno en el agua y una dieciseisava parte de hidrógeno en el peróxido de hidrógeno por una parte de oxígeno. Naturalmente, el análisis no da estas cifras con absoluta exactitud —las da dentro de un cierto margen de error—, pero estas se aproximan, a medida que el error disminuye, a ese límite que aquí se da.
La comparación de las cantidades de hidrógeno y oxígeno en las dos sustancias antes mencionadas, tomando uno de los componentes como una cantidad constante, ofrece un ejemplo de la aplicación de la ley de las proporciones múltiples, debido a que el agua contiene ocho partes y el peróxido de hidrógeno dieciséis partes de oxígeno por una parte de hidrógeno, y estas cifras son conmensurables y guardan la sencilla proporción de 1 : 2.
Una proporción múltiple exactamente similar se observa en la composición de todos los demás compuestos químicos definidos bien investigados,36 y por lo tanto la ley de las proporciones múltiples es aceptada en química como el punto de partida a partir del cual proceden otras consideraciones.
La ley de las proporciones múltiples fue descubierta a principios de este siglo por John Dalton, de Mánchester, al investigar los compuestos de carbono con hidrógeno. Parecía que dos compuestos gaseosos de estas sustancias —el gas de los pantanos, CH 4 , y el gas olefiante, C 2 H 4 — contienen, para una y la misma cantidad de hidrógeno, cantidades de carbono que guardan una proporción múltiple; es decir, el gas de los