Unidad 2 Sefirot

 Unidad 2
Obtención del balance de masas y energía calorífica
A. Descripción de las Leyes ponderales
Cuando hablamos de balance de materia y energía, lo primero que debemos pensar es en como se establece el equilibrio una reacción química, no olvidando que en ella siempre vamos a tener dos partes, que son las sustancias reaccionantes y las sustancias formadas, el balance implica saber quécantidad de sustancia tenemos y con la cual vamos a trabajar y cuánto esperamos obrtener. La estequiometría es la parte de la química que se encarga de estudiar las cantidades de sustancia Pero no es tan simple, para establecer el balance de materia y energía correctamente, es necesario conocer las leyes que rigen este comportamiento. Estas leyes son las siguientes
A) Ley de Lavoisier o ley de laconservación de la masa.
Antoine Laurent Lavoisier fue un científico francés que gustaba de las investigaciones que además de aportar algo a la ciencia fueran útiles en su ciudad. Por esta razón mientras realizaba una investigación acerca de cómo mejorar el alumbrado público se topó con un fenómeno conocido como combustión, en el que diferentes metales al arder en recipientes cerrados con ciertacantidad de aire se calcinaban hasta un momento en el que ya no había avance. Al pesar todo el conjunto se dio cuenta que el resultado era el mismo al que tenía antes de iniciar el proceso. Estos descubrimientos dieron por terminada la teoría del flogisto y dio lugar a la Ley de conservación de la masa en la que se establece que: “En toda reacción química la masa se conserva”, o lo que es lomismo La suma de la masa de los productos es igual a la suma de la masa de los reactivos. La mayoría de nosotros ha escuchado decir que la masa no se crea ni se destruye, solo se transforma. En algunos casos se podría pensar que esta ley no es del todo cierta, ya que an algunos procesos de combustión como en el caso del estaño este se oxida y al terminar el proceso si lo volvemos a pesar parecieraque ha ganado peso. Sin embargo hoy se sabe que en una reacción química se absorbe o se desprende energía y que la materia y la energía pueden intercambiarse entre sí obedeciendo la teoría de la relatividad de Albert Einstein. Por esta razón esta ley se maneja como la ley de conservación de la materia, ya que la materia incluye la masa y la energía como un todo. Esta ley se puede ejemplificarcon cualquier ecuación química balanceada.

Ley de las proporciones constantes
Esta ley fue propuesta por Joseph Proust alrededor del año 1801 y también es conocida como ley de las proporciones definidas. En ella se establece que cuando se unen dos o más elementos para formar un compuesto específico siempre lo hacen en la misma proporción. Esto lo podemos explicar utilizando como ejemplo lamolécula de agua. Sabemos que este compuesto se forma con dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, para este compuesto específicamente sabemos que el hidrógeno tiene un peso molecular de 1 g y el oxígeno de 16 g por aproximación. De acuerdo con la fórmula de este compuesto 2g de hidrógeno reaccionarán invariablemente con 16 g de oxígeno. Esta ley se cumple en la mayor parte de los casos, sin embargoactualmente se sabe que algunos óxidos, sulfuros y compuestos semiconductores en estado sólido no se apegan a esta ley debido a ciertas peculiaridades en su red cristalina. Estos compuestos reciben el nombre de no estequiométricos.

Ejercicio completa la siguiente tabla

Reacción de aluminio con oxígeno
Compuesto
Aluminio (g)
Oxigeno (g)
Aluminio sobrante (g)
Oxígeno sobrante (g)
A
130
64B
54
48


C
250
120


D
108
96



Ley de las proporciones múltiples
Esta ley fue propuesta por Jhon Dalton en 1803, la cual se relacionó directamente con su modelo atómico. La cantidad de un elemento que se combina con una cantidad fija de otro elemento para formar compuestos distintos estan en relación de números enteros sencillos. Esto quiere decir que cuando combinamos dos elementos y...