Leyes De Las Transformaciones Químicas 6j5za

LEYES DE LAS TRANSFORMACIONES QUÍMICAS

Los fenómenos químicos o transformaciones químicas, que afectan a la naturaleza de las sustancias, reciben el nombre de reacciones químicas. Se puede definir una reacción química como un proceso en el que debido a una redistribución de los átomos, una o varias sustancias, denominadas reactivos, se transforman en otras, llamadas productos de la reacción. Las leyes que rigen las reacciones químicas, se conocen con el nombre de leyes ponderales o leyes volumétricas, según que se refieran a la masa de las sustancias que intervienen en la reacción o a los volúmenes cuando éstas son gaseosas.

LEYES PONDERALES 1. Ley de conservación de la masa.

La ley de pesos, o ley de conservación de la masa fue enunciada en 1875 por A. L. Lavoisier. En todos los fenómenos químicos, permanece constante la masa total de las sustancias que intervienen. Esta ley no es absolutamente cierta en los procesos que se libera una gran cantidad de energía, en ellos la energía aparece como consecuencia de una pérdida de masa. La reacción entre la masa perdida y la energía liberada, vienen dadas por la ecuación de Einstein (E=mc2).(E es la energía liberada, m la masa perdida y c la velocidad de la luz, 3 108 m/s).

La materia y la energía no se crean ni se destruyen aunque, en ciertas condiciones, son ínter convertible. Es decir, en toda reacción química considerada como sistema aislado, no hay pérdida ni aumento de masa o de energía, por lo que la masa y la energía de los reactantes es igual a la de los productos; v.gr.: por reacción de 12 g de carbón con 32 g de oxígeno se obtienen 44 g de anhídrido carbónico, y la energía des-prendida es igual a la suma de la pérdida por ambos elementos.

2. Ley de las proporciones definidas

Establecida en 1799 por J. L. Proust. Cuando dos o más elementos se unen para formar un mismo compuesto, lo hacen siempre en una proporción fija. Toda sustancia pura siempre tiene una misma composición o, cuando varios elementos reaccionan para formar un determinado compuesto, lo hacen siempre en una relación ponderal constante. Así40.32 g de óxido de magnesio (MgO) siempre contienen 24.32 g de magnesio y 16.00 g de oxígeno y la combinación de estas mismas cantidades siempre da 40.32 g de óxido de magnesio

3. Ley de las proporciones múltiples

Esta ley fue enunciada por J. Dalton. Las cantidades de un mismo elemento que se combinan con una cantidad fija de otro, para formar varios compuestos, están en la relación a los números enteros y sencillos.

Cuando dos elementos se combinan entre sípara formar más de un compuesto y el peso de uno de ellos permanece constante y el otro varía, hay una relación de números enteros pequeños entre los pesos del elemento que permanece constante y el que varía.

4. Ley de las proporciones equivalentes

Fue esbozada en 1792 por J. B. Richter y completada más tarde por C. F. Wenzel. Los pesos de los cuerpos que reaccionan con un mismo peso de otro cuerpo, son los mismos que reaccionan entre sí, si la reacción es posible, o estarán en una relación sencilla. Como el oxígeno es el elemento que entra a formar parte en más combinaciones, fue elegido como base de los pesos

de

combinación, y se tomó parta él el peso tipo de ocho unidades. Como el oxígeno y el hidrógeno se combinan en la relación 8/1, también puede tomarse como peso tipo una unidad de hidrógeno. Se define por tanto el equivalente de un elemento en un compuesto como la cantidad del mismo que se combina o reemplaza a ocho partes de oxígeno o a una parte de hidrógeno. Por tanto, la ley de las proporciones equivalente puede enunciarse: Cuando se combinan dos sustancias lo hacen equivalente a equivalente. Cuando dos elementos diferentes se combinan separadamente con un peso fijo de un tercer elemento, los pesos relativos de aquéllos son los mismos con que se combinan entre sí, o bien son múltiplos o submúltiplos de éstos

.•Esta ley permitió establecer el peso de combinación o peso equivalente gramo de un elemento que es el número de gramos del mismo que se combinarán con, o desplazarán, 8 g de oxígeno o 1.008 g de hidrógeno. As íel peso equivalente gramo (p.eq.g.) del calcio (Ca) es 20.04 g, porque es la cantidad que se combina con 8 g de oxígeno. •El peso equivalente gramo (p.eq.g.) de la plata (Ag) es 107.88 g porque es la cantidad de plata que se combina con 8 g de oxígeno. •El peso equivalente gramo (p.eq.g.) del hidrógeno (H) es 1.008 g, porque es la cantidad que se combina con 8 g de oxígeno.

LEYES VOLUMÉTRICAS 1. Ley de los volúmenes de combinación Fue establecida en 1808 por J. L. Gay-Lussac. La relación volumétrica de las sustancias gaseosas que intervienen en una reacción química, pueden expresarse por números enteros y sencillos. Cuando los gases se combinan para formar compuestos gaseosos, los volúmenes de los gases que reaccionan y los volúmenes de los gases que se forman, medidos ambos en las mismas condiciones de presión y temperatura, mantienen una relación de números enteros y sencillos.

*Volúmenes de gases diferentes en las mismas condiciones de presión y temperatura contienen el mismo número de moléculas.

-Condiciones normales (c.n.)= 1 atm de presión y 0 grados273 grados kelvin

-Condiciones Standard (c.s.)= 1 atm de presión y 25 grados298 grados kelvin

1 mol de cualquier gas en condiciones normales ocupa siempre 22,4 litros.

1 mol de cualquier gas en condiciones Standard ocupa siempre 24,4 litros.

A. TEORÍA ATÓMICA DE DALTON Todas las leyes anteriores eran leyes experimentales sin conexión ninguna. J. Dalton supuso que la materia era discontinua, formada por partículas indivisibles, a las que llamó átomos. Con el fin de explicar las anteriores leyes, Dalton formuló una sencilla teoría basada en los siguientes puntos:

* Los elementos están constituidos por unas partículas materiales indivisibles a las que se llamó átomos.

* Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos en masa y propiedades. Los átomos de elementos distintos son también distintos en masa y propiedades.

* Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos.

* Las transformaciones químicas consisten en una redistribución de los átomos de los reactivos para formar otros compuestos diferentes, llamados productos.

Ejemplo 5. Interpreta todas las leyes de las transformaciones químicas utilizando la Teoría atómica de Dalton.

B. HIPÓTESIS DE AVOGADRO. A. Avogadro (1776-1856) sugirió la idea de qué las últimas partículas en los gases elementales no son átomos, sino agregados de átomos a los que llamó moléculas. En 1811 enunció la ley conocida como hipótesis de Avogadro que dice los siguientes: En volúmenes iguales de diferentes gases, en las mismas condiciones de temperatura y presión, existen igual número de moléculas.

Ley de la conservación de la masa de Lavoisier: En una reacción química, la suma de las masas de las sustancias reaccionantes es igual a la suma de las masas de los productos de la reacción (la materia ni se crea ni se destruye solo se transforma).

Ley de Proust o de las proporciones constantes: En 1808, J.L. Proust llegó a la conclusión de que para formar un determinado compuesto, dos o más elementos químicos se unen y siempre en la misma proporción ponderal. Ley de Dalton o de las proporciones múltiples: Puede ocurrir que dos elementos se combinen entre sí para dar lugar a varios compuestos (en vez de uno solo, caso que contempla la ley de proust). Dalton en 1808 concluyo que: los pesos de uno de los elementos combinados con un mismo peso del otro guardaran entren sí una relación, expresables generalmente por medio de números enteros sencillos.

Ley de las proporciones equivalentes o recíprocas (Richter 1792) "Los pesos de los elementos diferentes que se combinan con un mismo peso de un elemento dado, son los pesos relativos a aquellos elementos cuando se combinan entre sí, o bien múltiplos o submúltiplos de estos pesos."

LEY DE CONSERVACION DE LA MASA ( LAVOISIER ) La masa de cualquier sistema no varía, aunque en él ocurran reacciones químicas. Esta ley no se aplica a las reacciones nucleares, donde parte de la masa se transforma en energía, según la clásica ecuación de Einstein: E = mc2

LEY DE LAS PROPORCIONES DEFINIDAS ( PROUST )

Cuando dos elementos se combinan para formar un determinado compuesto, lo hacen en una invariable relación de masa.

LEY DE LAS PROPORCIONES MULTIPLES ( DALTON )

Las cantidades de materia de un elemento que se combinan con una cantidad fija de otro elemento, para formar compuestos diferentes, están en una relación sencilla de números enteros.

LEY DE LAS PROPORCIONES RECIPROCAS ( RICHTER )

La relación de masa de dos elementos, que se combinan con una cantidad fija de un tercer elemento, es la misma con la cual se combinan para formar un compuesto. Ley de los volúmenes de combinación entre gases (Gay-Lussac): - Los volúmenes de 2 gases que reaccionan guardan entre sí una relación constante y sencilla. - El volumen del gas obtenido guarda una relación constante y sencilla con los gases reaccionantes.

Ley del número de moléculas en un volumen de gas (Avogadro):

Volúmenes iguales de gases diferentes en las mismas condiciones de presión y temperatura contienen el mismo número de moléculas.