LEYES PONDERALES
La Química, como actividad científica, comenzó al poder expresar de forma cuantitativa
las relaciones entre las sustancias que intervenían en la reacción,(reactivos), y las
sustancias formadas,(productos).
En un orden lógico de exposición y de menos a más complicadas, son tres las leyes
ponderales,( referidas a las masas de las sustancias que intervienen):
-Ley de Lavoisier o de conservación de la materia: “ la masa consumida de los
reactivos es igual a la masa obtenida de los productos”.
-Ley de Proust o de las proporciones definidas: “cuando se combinan dos o más
elementos para dar un determinado compuesto siempre lo hacen en una
relación de masas constante”.
-Ley de Dalton o de las proporciones múltiples: “cuando dos elementos se combinan
para dar dos o más compuestos, si tomamos una cantidad fija de uno de ellos las
cantidades del otro están en una proporción numérica sencilla”
Las dos primeras son leyes experimentales y la tercera una ley deducida de la Teoría
Atómica.
Con ayuda de la ley de Proust podemos establecer un concepto mucho más preciso de
sustancia pura:
• Materia homogénea de composición constante,( y por lo tanto de propiedades
características).Esto la diferencia de una disolución.
• Materia homogénea de composición variable, ( y por lo tanto de propiedades
variables).(Disoluciones)
Teoría atómica de Dalton
La podemos resumir en los siguientes postulados:
• Los elementos químicos están formados por átomos, indivisibles e
indestructibles.
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• Todos los átomos de un mismo elemento son iguales en masa y en las demás
propiedades. Los de los distintos elementos se diferencian en la masa y en las
demás propiedades.
• Los elementos se combinan para formar un determinado compuesto en una
relación atómica constante para éste (fórmula empírica).
• En una reacción química los átomos se redistribuyen de distinta manera pero
conservándose el número de cada clase.
Las leyes ponderales son aquellas que rigen el comportamiento de la
materia en los cambios químicos, en función de la masa de las sustancias que
participan.
Ley de la Conservación de la Masa
Respaldada por el trabajo del científico Antoine Lavoisier, esta ley sostiene que la materia (la masa) no puede crearse o destruirse durante una reacción química, sino solo transformarse o sufrir cambios de forma. Es decir, que la cantidad de materia al inicio y al final de una reacción permanece constante
"En las reacciones químicas, la cantidad de materia que interviene permanece constante"
Ejemplo:
32g de azufre se calientan con 56g de hierro, formando como producto
único el sulfuro ferroso. ¿Qué
cantidad de producto se obtiene de esta reacción?
Solución:
De acuerdo a la ley de la conservación de la masa, la masa de los
reactantes debe ser igual a la masa de los productos. Por lo tanto, si 88g de reactantes
(32g + 56g) se combinaron al inicio de la reacción, la misma cantidad de masa
debe obtenerse en los productos.
Dado que el único producto es el sulfato ferroso, la cantidad de éste
obtenida debe ser de 88g.
Enunciada por el científico Proust, esta ley mantiene que al combinarse
dos o mas elementos para hacer un compuesto determinado, las masas de las
sustancias que intervienen son fijas.
Es decir, que existe una proporción de combinación exacta e invariable y
por lo tanto, la composición de
un compuesto específico siempre es la misma. Por ejemplo, en la formación del agua (H2O) intervienen dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Relacionando sus masas, la
proporción de H a O es de 1g de H por cada 8g de O. Si reaccionan 2g de H, se combinarán
con 16g de O para formar el mismo compuesto. Así mismo, si intervienen 4g de H en la formación de agua, la
cantidad de O será de 32g. La
proporción 1g H : 8g O es constante para cualquier muestra de agua, un compuesto
determinado. Si la proporción
llegara a cambiar, se puede concluir que el compuesto no es el mismo y que se
trata de otro compuesto diferente que contiene los mismos elementos.
"En la formación de un compuesto, la cantidad de un elemento que se combina con
una masa definida de otro es siempre la misma"
Ejemplo:
Una muestra de 100. g de óxido de mercurio (II) contiene 92.6g de
mercurio y 7.40 g de oxígeno.
¿Cuánto oxigeno se encuentra en otra muestra del mismo compuesto que
contiene 150. g de mercurio?
Solución:
Según la ley de las proporciones definidas o constantes, la proporción
de mercurio a oxígeno en el óxido de mercurio (II) es constante. La proporción es de 92.6g Hg/7.40g
O = 12.5g. Es decir que por
cada gramo de oxígeno en el compuesto, hay 12.5g de mercurio. Si la muestra contiene 150.g de Hg,
la cantidad de O es de 150./12.5 = 12.0 Por lo tanto, hay 12.0 g de oxígeno en
la muestra.
Afirmada por el trabajo científico de John Dalton, esta ley se aplica
a compuestos diferentes que se conforman de los mismos elementos. La ley afirma que cuando existe la
combinación de elementos en más de una proporción para formar diferentes
compuestos, la relación entre las masas de uno de los elementos que reacciona
con una misma masa de otro elemento se expresa en números enteros pequeños.
Por ejemplo, el carbono y el oxígeno forman dos compuestos comunes que son el dióxido de
carbono (CO2) y el monóxido de carbono (CO). El cuadro muestra las relaciones entre los compuestos, así:
|
Compuesto
|
Relación por masa
molar
|
Proporción
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CO2
|
12g C: 32g O
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1:2
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CO
|
12g C: 16g O
|
1:1
|
Al comparar la relación entre las masas de oxígeno que reaccionan con
una misma masa de carbono
(12g), se obtiene que esta proporción es de 32g O: 16g O, lo que es igual a 2:1
ó 2 (un número entero pequeño).
"Cuando dos elementos reaccionan en más de una proporción para formar compuestos
diferentes, las masas de uno de los elementos que se combinan con la misma masa
de otro, están en relación de números enteros pequeños"
Las leyes ponderales son muy utiles para la vida diaria........xD