Leyes Ponderales


UNIDAD 2. ESTRUCTURA ATÓMICA DE LA MATERIA

1. LEYES CLÁSICAS DE LAS REACCIONES QUÍMICAS (LEYES PONDERALES)

Al calentar una mezcla de azufre con limaduras de hierro se obtiene una sustancia diferente de las sustancias iniciales que no podemos separar por métodos físicos. Decimos que se ha producido una reacción química.

Una reacción química es la transformación de una o variassustancias, presentes inicialmente, llamadas sustancias reaccionantes o reactivos en otras de naturaleza y propiedades diferentes llamadas productos.

Vamos a estudiar las leyes sobre reacciones químicas que condujeron a la teoría atómica. La palabra ponderal significa “referente al peso” .

1.1 Ley de conservación de la masa o Ley de Lavoisier:

Ejercicio 1
Dentro de una esfera cerraday transparente hay un trozo de papel y aire. Mediante una lupa hacemos que arda dicho papel hasta quemarse totalmente. Si pesamos todo el conjunto antes (1) y después (2) de la combustión, resultará que el peso de (2) será (señalar la respuesta correcta):
a) Menor que el de (1) porque se forman gases que pesan menos que el papel sólido.
b) Igual que el de (1) porque no entra ni sale nada delrecipiente.
c) Mayor que el de (1) porque al reaccionar con el oxígeno del aire aumenta la masa.









(1) (2)

Desde 1490 los alquimistas habían comprobado que cuando un metal se oxidaba pesaba más que el metal original.

En 1774 el químico francés Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) calentó, durante horas, metales como el estaño y el plomo enrecipientes de vidrio herméticamente cerrados y observó la formación de una capa de óxido en la superficie del metal. Al pesar el conjunto, antes y después del calentamiento, comprobó que la masa total no había variado. La explicación que dio para este hecho fue que una parte del aire que había en el recipiente se había combinado con el metal para formar el óxido y la masa que había ganado el metalal oxidarse la había perdido el aire del recipiente.

Basándose en estos experimentos enunció la ley de la conservación de la masa para las reacciones químicas. Esta ley permitió sentar las bases de la Química , y fue publicada en 1789 por A. Lavoisier
en su Tratado elemental de Química, la podemos enunciar así:








Ejercicio 2
Las siguientes reacciones químicas parecencontradecir el principio de conservación de la masa:
a) Cuando se oxida un trozo de hierro pesa más después de oxidarse que antes.
b) Al añadir una pastilla efervescente a un vaso con agua, el peso total al final es menor que al principio.
c) Al quemar un trozo de madera la ceniza pesa menos que el tronco original.
¿Se trata de excepciones a dicho principio? Sugerid posibles explicaciones ydecid como se puede comprobar alguna.

Ejercicio 3
Calentamos 25,62g del compuesto óxido de mercurio (II) y obtenemos 23,73g de mercurio y de gas oxígeno. ¿Qué masa de oxígeno obtenemos? Calcula la masa de óxido de mercurio (II) necesaria para obtener 20g de mercurio.

2.2. Ley de las proporciones definidas (Ley de Proust)

Fue comprobada experimentalmente en 1788 por el químico francésJoseph Louis Proust (1754-1826), podemos enunciarla así: “en los compuestos químicos los elementos que los forman están siempre en la misma proporción de pesos independientemente de la forma en la que hallan sido preparados”

Así, por ejemplo, cuando se analiza una muestra de sulfuro de hierro (II) se comprueba que contiene un 36,36 % de azufre y un 63,63 % de hierro o lo que es lo mismo laproporción entre el hierro y el azufre es de:



es decir por cada 7 g de Fe hay aproximadamente 4 g de S.

Esto significa que si queremos preparar sulfuro de hierro (II) tendremos que hacer reaccionar el hierro con el azufre en la proporción de 7g y 4 g respectivamente.

Si hacemos reaccionar una proporción de hierro y de azufre distinta a ésta, sobraría el componente que...