Le 3 leggi ponderali della chimica
Dal punto di vista storico, le leggi ponderali costituiscono la fondazione della scienza chimica, dato che le leggi sono state dimostrate sperimentalmente dai loro autori.
La prima legge, formulata da Lavoisier, è la legge della conservazione della massa:
La somma delle masse dei reagenti in una reazione chimica è uguale alla somma delle masse dei prodotti di reazione.
La seconda legge, formulata da Proust, è la legge delle proporzioni definite:
Quando due elementi reagiscono per formare un composto, il rapporto fra le masse dei reagenti è definito e costante.
La terza legge, formulata da Dalton, è la legge delle proporzioni multiple:
Quando due elementi reagiscono fra loro per dare composti diversi, tenendo fissa la massa di un elemento, le masse del secondo elemento stanno fra loro secondo un rapporto di proporzione dato da numeri interi e piccoli.
Quando due elementi reagiscono fra loro per dare composti diversi, tenendo fissa la massa di un elemento, le masse del secondo elemento stanno fra loro secondo un rapporto di proporzione dato da numeri interi e piccoli.
Dopo aver visionato i video relativi alle 3 leggi ponderali della chimica fai una breve trattazione e spiegale con degli esempi.
Prof.ssa ANTONINA ALESSIO
Le 3 leggi ponderali
RispondiEliminaLe prime tre leggi fondamentali della Chimica si dicono ponderali in quanto relative ai pesi dei reagenti e dei prodotti di reazione.
1)La prima legge ponderale è detta della conservazione della massa, o più semplicemente legge di Lavoisier, e stabilisce che la massa dei prodotti dei reagenti è sempre uguale alla massa dei prodotti di reazione, ovvero in una reazione chimica la massa totale delle sostanze reagenti si conserva.
Essa è importante perché afferma che la materia non si crea dal nulla né nel nulla scompare ma si trasforma.
Es.
4Fe+3O2→2Fe2O3
(224g+96g=320g)=(224g+96g=320g)
2)La seconda legge ponderale è detta delle proporzioni definite, anche detta legge della “composizione costante” o più semplicemente legge di Proust, e stabilisce che quando due o più elementi formano un composto, le quantità degli elementi che reagiscono sono in rapporto definito e costante. In altre parole, gli elementi costituenti un dato composto, sono sempre combinati nelle stesse proporzioni in peso, qualunque sia l’origine ed il modo di preparazione del composto.
1g di Fe +0,57g di S→1,57g di FeS
1,2g di Fe+0,57g di S→1,57g di FeS+0,2g di Fe
3)La terza legge ponderale è detta delle proporzioni multiple, o più semplicemente legge di Dalton, e stabilisce che quando due o più elementi si combinano tra loro con rapporti ponderali diversi, per dare origine a composti diversi, mantenendo costante la quantità in peso di uno di essi, la quantità dell’altro elemento necessaria a reagire per formare un diverso composto risulterà essere un multiplo o sottomultiplo di se stessa, in rapporti esprimibili con numeri piccoli ed interi.
Es.
2S+O2→2SO
(1:1)
2S+3O2 → 2SO3
(1:3)
BLUDS020
John Dalton, applicando la legge delle proporzioni definite di Proust, nel 1808 enunciò la legge delle proporzioni multiple secondo la quale: quando due elementi si combinano tra loro per formare dei composti, una certa quantità di un elemento si combina con quantità multiple dell'altro che stanno tra loro come numeri piccoli e interi.
RispondiEliminaEsempio 1
con 12 g di carbonio possono reagire con 16 g di ossigeno per dare CO (ossido di carbonio);
oppure
12 g di carbonio possono reagire con 32 g di ossigeno per dare CO2 (diossido di carbonio).
Esempio 2
L’azoto combinato con l’ossigeno può dare i seguenti composti:
N2 + 1/2 O2 → N2O
Protossido di azoto o ossido di diazoto
N2 + O2 → 2 NO
Ossido di azoto o (mono)ossido di (mono)azoto
N2 + 3/2 O2 → N2O3
Anidride nitrosa o triossido di diazoto
N2 + 2O2 → N2O4
biossido di azoto o diossido di azoto
N2 + 5/2 O2 → N2O5
Anidride nitrica o pentossido di diazoto
Se prendiamo quantità tali che in questi composti vi siano sempre 28 g di azoto, troviamo in essi rispettivamente 16 g, 32 g, 48 g, 64 g e 80 g di ossigeno.
Più precisamente:
Composti azoto % ossigeno % azoto fisso fattore ossigeno F/E
protossido di azoto 63,63 36,37 63,63 1,0000 36,37 1,0
ossido di azoto 46,67 53,33 63,63 1,3634 72,71 2,0
anidride nitrosa 36,84 63,16 63,63 1,7272 109,09 3,0
biossido di azoto 30,40 69,60 63,63 2,0931 145,68 4,0
anidride nitrica 25,92 74,08 63,63 2,4549 181,86 5,0
La tabella riporta le analisi quantitative degli ossidi dell'azoto.
CONSEGUENZE
In base alla sua legge delle proporzioni definite, Dalton poté definire i punti fondamentali della moderna teoria sulla struttura della materia.
Infatti Dalton concluse che: poiché il numero di atomi è sempre intero, il rapporto tra gli atomi dello stesso elemento presenti nei diversi composti è un rapporto tra numeri interi.
BLUDS013
Lavoisier eseguì alcuni esperimenti concentrandosi sugli aspetti quantitativi; utilizzando una semplice bilancia, egli misurava la massa delle sostanze che venivano fatte reagire(reagenti) e quella delle sostanze ottenute alla fine della reazione (prodotti) e le metteva a confronto. In questo modo osservò che se la reazione avveniva in un contenitore chiuso, cioè senza scambio di materia con l'esterno, le masse dei reagenti e quelle dei prodotti erano uguali. Questo importante risultato gli permise di formulare quella che è nota come la legge di conservazione della massa.Il principio di conservazione della massa è stato modernamente delineato da Mikhail Lomonosov (1711–1765) nel 1748. Il principio venne dimostrato da esperimenti, anche se questo fatto a volte è messo in discussione[1]. Autori che hanno anticipato il successivo lavoro di Lavoisier includono Joseph Black (1728–1799), Henry Cavendish (1731–1810), e Jean Rey (1583–1645).[2]
RispondiEliminaNel XVIII secolo il chimico e naturalista francese Antoine Lavoisier aveva espresso queste idee in modo più definito diversi anni dopo Lomonosov:
«In una reazione chimica la massa complessiva dei reagenti è uguale alla massa complessiva dei prodotti.»
Questa osservazione venne resa pubblica come principio di conservazione della massa, comunemente conosciuta come Legge di Lavoisier.BLUDS010.
Le 3 leggi ponderali
RispondiElimina1)Nel 1775 Antoine Lavoisier enunciò la Prima legge della Chimica ; in una reazione chimica che avvenga in un sistema chiuso la somma delle masse dei reagenti è pari alla somma delle masse dei prodotti di reazione.
Afferma che la materia non si crea dal nulla e non scompare nel nulla ma si trasforma.
Es.
CaO + CO2 = CaCO3
56.08 + 44.011 = 100.091
2)Nel 1806 ci fu la seconda legge ponderale definita da Proust:
Quando due o più elementi reagiscono, per formare un determinato composto, si combinano sempre secondo proporzioni in massa definite e costanti.
Es.
10g di Fe + 8g di S → 15,7g di FeS + 2,3g di S
3)La terza legge ponderale o legge di Dalton afferma che la pressione totale della miscela stessa è data dalla somma delle pressioni parziali dei vari gas, sommate insieme.
Es.
1g di C + 2,66g di O → 2,66g di CO2
BLUDS004
BLUDS009
BLUDS021
BLUDS023
Le 3 leggi ponderali vennero formulate tra il XVIII e il XIX secolo con lo scopo di descrivere nel dettaglio gli aspetti quantitativi delle trasformazioni chimiche.
RispondiEliminaLa prima legge ponderale,detta della conservazione della massa , formulata Lavoisier afferma che nel corso di una reazione chimica la somma delle masse dei reagenti è uguale alla somma delle masse dei prodotti.
ES:
2Na+Cl2 →2NaCl
La seconda legge ponderale,detta legge delle proporzioni definite o legge di Proust, afferma che in un composto chimico gli elementi che lo costituiscono sono sempre presenti in rapporti in massa costanti e definiti.
ES:
63,546g Cu + 32,06g S → 96,606g CuS
La terza legge ponderale,detta legge delle proporzioni multiple o legge di Dalton, afferma che quando due o più elementi si combinano tra loro con rapporti ponderali diversi, per dare origine a composti diversi, mantenendo costante la quantità in peso di uno di essi, la quantità dell’altro elemento necessaria a reagire per formare un diverso composto risulterà essere un multiplo o sottomultiplo di se stessa, in rapporti esprimibili con numeri piccoli ed interi.
ES:
C + O2 →CO2
3g+ 8g →11g
BLUDS015-BLUDS008-BLUDS002
Leggi ponderali
RispondiEliminaLe prime tre leggi fondamentali della Chimica si dicono ponderali in quanto relative ai pesi dei reagenti e dei prodotti di reazione.
- Legge della conservazione della massa di Antoine Lavoisier:
La prima legge ponderale è detta della conservazione della massa, o più semplicemente legge di Lavoisier, e stabilisce che la massa dei prodotti dei reagenti è sempre uguale alla massa dei prodotti di reazione, ovvero in una reazione chimica la massa totale delle sostanze reagenti si conserva.
Questa legge fu definita nel 1774, da Antoine Lavoisier, che riscaldando un campione di stagno in un contenitore di vetro sigillato ermeticamente (ma contenente aria), notò che la quantità di massa contenuta nel contenitore dopo tale esperimento (ossido di stagno ed aria) era rimasta invariata.
Ad esempio, nella reazione
Fe+S→FeS
28 g di ferro reagiscono esattamente con 16 g di zolfo. La massa del solfuro di ferro è di 44 g.
- Legge delle proporzioni definite di Joseph Proust:
La seconda legge ponderale è detta delle proporzioni definite, anche detta legge della “composizione costante” o più semplicemente legge di Proust, e stabilisce che quando due o più elementi formano un composto, le quantità degli elementi che reagiscono sono in rapporto definito e costante. In altre parole, gli elementi costituenti un dato composto, sono sempre combinati nelle stesse proporzioni in peso, qualunque sia l’origine ed il modo di preparazione del composto.
Ad esempio, nella reazione
Fe+S→FeS
dato che 28 g di ferro reagiscono esattamente con 16 g di zolfo, allora il rapporto fra le masse è 28 g/16 g=7/4 e questo rapporto vale sempre, ed, in proporzione, la quantità di solfuro di ferro sarà sempre 11, in accordo con la legge di Lavoisier.
-Legge delle proporzioni multiple di John Dalton:
La terza legge ponderale è detta delle proporzioni multiple, o più semplicemente legge di Dalton, e stabilisce che quando due o più elementi si combinano tra loro con rapporti ponderali diversi, per dare origine a composti diversi, mantenendo costante la quantità in peso di uno di essi, la quantità dell’altro elemento necessaria a reagire per formare un diverso composto risulterà essere un multiplo o sottomultiplo di se stessa, in rapporti esprimibili con numeri piccoli ed interi.
Ad esempio, il carbonio reagisce con l’ossigeno per dare due composti differenti, monossido di carbonio ed anidride carbonica. Il rapporto fra le masse di carbonio e ossigeno per dare monossido di carbonio è 3:4 (un gas tossico). Il rapporto fra le masse di carbonio e ossigeno per dare anidride carbonica è 3:8 (uno dei gas dell’atmosfera). Fissata la massa del carbonio (per comodità 3 g) il rapporto fra le masse dell’ossigeno è 4:8, cioè 1:2.
BLUDS006
La prima legge ponderale o di conservazione della massa formulata da Lavoisier secondo cui in una trasformazione chimica nulla si crea e nulla può essere distrutto, ovvero la massa complessiva delle sostanze ottenute è esattamente uguale alla massa complessiva delle sostanze messe a reagire.
RispondiEliminaLa seconda legge detta delle proporzioni definite e costanti formulata da Proust nel 1799 afferma che gli elementi che costituiscono un composto puro sono sempre presenti secondo un rapporto di massa definito e costante.
La terza legge o legge delle proporzioni multiple formulata da Dalton nel 1803 afferma come le quantità di massa di un elemento che si combinano con la stessa quantità di un altro elemento per formare composti diversi stanno tra loro in rapporti semplici che possono essere espressi in numeri interi e piccoli.
LE TRE LEGGI PONDERALI
RispondiEliminaI)La legge della conservazione della massa (Lavoisier) afferma che:
La somma dei pesi delle sostanze poste a reagire è uguale alla somma dei pesi delle sostanze ottenute dopo la reazione.
Anche se a noi questa legge può sembrare scontata, nell'epoca in cui venne formulata costituì una vera e propria rivoluzione di pensiero, perché afferma che la materia non si crea dal nulla né nel nulla scompare ma cambia semplicemente le sue proprietà, trasformandosi.
II)La legge delle proporzioni definite e costanti (Proust) afferma che: In un determinato composto chimico allo stato puro, gli elementi che lo formano stanno fra loro in proporzione di peso definita e costante.
Ciò significa che indipendentemente da come un composto si forma, gli elementi componenti sono sempre gli stessi ed è sempre la stessa anche la proporzione in peso secondo cui essi si legano. es.: Impiegando quantità diverse di zolfo e rame essi si combinano sempre (per dare il solfuro di rame) nella proporzione di 2 parti di rame ed una di zolfo. 2g Cu:1g S
III)La legge delle proporzioni multiple (Dalton) afferma che:
Se due elementi si combinano tra loro per dare più di un composto, le quantità in peso di uno, che si combinano con una quantità fissa dell’altro, stanno fra loro in rapporti esprimibili mediante numeri interi, generalmente piccoli. Esempio:
L’azoto combinato con l’ossigeno può dare i seguenti composti:
N2 + 1/2 O2 → N2O
Protossido di azoto o ossido di diazoto
N2 + O2 → 2 NO
Ossido di azoto o (mono)ossido di (mono)azoto
N2 + 3/2 O2 → N2O3
Anidride nitrosa o triossido di diazoto
#VerdeDS007
RispondiElimina#verdeds023
La prima legge, formulata da Lavoisier, è la legge della conservazione della massa:
La somma delle masse dei reagenti in una reazione chimica è uguale alla somma delle masse dei Prodotti di reazione. Ad esempio, nella reazione :
Fe+S→FeS
28 g di ferro reagiscono esattamente con 16 g di zolfo. La massa del solfuro di ferro è di 44 g.
La seconda legge, formulata da Proust, è la legge delle proporzioni definite:
Quando due elementi reagiscono per formare un composto, il rapporto fra le masse dei reagenti è definito e costante. Ad esempio, nella reazione:
Fe+S→FeS dato che 28 g di ferro reagiscono esattamente con 16 g di zolfo, allora il rapporto fra le masse è 28 /16 =1.75 e questo rapporto vale sempre.
La terza legge, formulata da Dalton, è la legge delle proporzioni multiple:
Quando due elementi reagiscono fra loro per dare composti diversi, tenendo fissa la massa di un elemento, le masse del secondo elemento stanno fra loro secondo un rapporto di pro
Ad esempio, il carbonio reagisce con l’ossigeno per dare due composti differenti, monossido di carbonio ed anidride carbonica
2C+O2 2CO
C+O2 CO2
Il rapporto fra le masse di carbonio e ossigeno per dare monossido di carbonio è 3:4 (un gas tossico)
Il rapporto fra le masse di carbonio e ossigeno per dare anidride carbonica è 3:8 (uno dei gas dell’atmosfera)
Fissata la massa del carbonio (per comodità 3 g) il rapporto fra le masse dell’ossigeno è 4:8, cioè 1: porzione dato da numeri interi e piccoli.
Verso la fine del XVIII secolo e l'inizio del XIX secolo, si studiarono con particolare importanza gli
RispondiEliminaaspetti quantitativi delle trasformazioni chimiche, arrivando a descrivere il comportamento delle
sostanze attraverso leggi che ancora oggi sono chiamate leggi fondamentali della chimica o leggi
ponderali (ponderale = che riguarda il peso). Tali leggi sono:
• la legge di conservazione della massa o legge di Lavoisier;
• la legge delle proporzioni definite o legge di Proust;
• la legge delle proporzioni multiple o legge di Dalton.
La legge di Lavoisier nota anche come legge di conservazione della massa afferma che nel corso di una reazione chimica la somma delle masse dei reagenti è uguale alla somma delle masse dei prodotti. Quando bruciamo un pezzo di legno e osserviamo la piccola quantità di cenere che è stata prodotta ci viene da pensare che la legge di Lavoisier non sia rispettata. Un'analisi più accurata consente di confermare che, anche in questo caso, la legge di Lavoisier è rispettata, poiché la massa dell'aria consumata e quella del legno (reagenti della reazione) sono esattamente uguali alla somma delle masse della cenere e dei gas prodotti durante la reazione di combustione. Ad esempio facendo reagire 40 g di idrogeno con 320 g di ossigeno si otterranno 360 g di acqua . (2 H2 + O2 --> 2 H2O)
La legge delle proporzioni definite (nota anche come legge di Proust) afferma che: in un composto chimico gli elementi che lo costituiscono sono sempre presenti in rapporti in massa costanti e definiti. Ad esempio se si vuole preparare in laboratorio del solfuro ferroso (pirite), occorre fare reagire ferro e zolfo nel rapporto di 1 g di ferro per 0,57 g di zolfo. In accordo con la legge di Lavoisier si otterranno 1,57g di solfuro ferroso.
Legge di Dalton (o delle proporzioni multiple) Nel 1808 J. Dalton scoprì che ci sono casi in cui due elementi possono reagire tra loro secondo rapporti di combinazione diversi, portando alla formazione di composti diversi. Questo è il caso del carbonio e dell'ossigeno che possono reagire tra loro secondo rapporti di combinazione diversi formando ossido di carbonio e biossido di carbonio. Se carbonio e ossigeno reagiscono nel rapporto di 1 g di carbonio per 1,33 g di ossigeno, in accordo con la legge di Lavoisier si ottengono 2,33 ossido di carbonio (2 C+O2 --> 2 CO). Se carbonio e ossigeno reagiscono nel rapporto di 1 g di carbonio per 2,66 g di ossigeno, si ottengono in questo caso 3,66 g di biossido di carbonio, composto noto anche con il nome di anidride carbonica (CO+O2 --> 2CO2).
1° Legge) Lavoisier fu il primo a fare dei veri e propri esperimenti. Pesando accuratamente le sostanze, prima e dopo una reazione in ambiente chiuso, formulò la legge della conservazione della massa:
RispondiElimina"La somma delle masse delle sostanze prima della reazione è sempre uguale a quella dei prodotti ottenuti, perciò nulla si crea e nulla si distrugge."
applicando la prima legge ponderale si ottiene:
4Na +O2→2Na2O
4(23g di Na) + 16g di O2 108g di 2Na2O
2° Legge) Nel 1799 il chimico francese Proust formulò la Legge delle proporzioni definite e costanti nota anche come Legge di Proust che è la più importante delle leggi ponderali della chimica ove per legge ponderale si intende una legge che riguarda la massa delle sostanze coinvolte nelle reazioni chimiche. Essa può essere enunciata nel modo seguente: “Quando due o più elementi si combinano tra loro per formare un composto lo fanno sempre in rapporti di peso definito e costante qualunque sia la quantità di composto ottenuta e in qualunque modo il composto venga prodotta”.
Ecco un esercizio dove viene applicata questa legge:
1g di ferro
0.57g di zolfo
1,57g di Solfuro di ferro rapporto: 0.57
3° Legge) Dalton scoprì che, in alcuni casi, due elementi possono combinarsi in modo diverso per ottenere differenti composti, però il rapporto di combinazione era sempre esprimibile con numeri interi. La legge delle proporzioni multiple afferma che:
"Quando due elementi si combinano per formare composti diversi, il rapporto tra la quantità in massa di un elemento che si combina con una quantità fissa di un altro elemento è esprimibile con numeri interi e piccoli."
Esercizio:
- Protossido di azoto: 1g di azoto 0.57g di ossigeno (NO) Rapporto = 0.57 (0.57 · 1)
-Ossido di azoto: 1g di azoto 1.14g di ossigeno (NO2)
Rapporto= 1.14 (0.57 · 2)
Nella scuola francese del fine settecento vennero presentate tre leggi ponderali della chimica, che costituiscono la fondazione di questa stessa scienza. Esse sono state ideate e confermate tramite esperimenti da tre diversi scienziati e spiegavano le trasformazioni chimiche della materia.
RispondiEliminaIl chimico Antoine Laurent Lavoisier pesò reagenti e prodotti di reazione e dimostrò che le calci, oggi chiamate “ossidi”, ottenute dalla combustione dei metalli pesavano più dei materiali di partenza, dato che si combinavano con l’ossigeno atmosferico. Nel 1789 enunciò la legge di conservazione della massa, la quale afferma che in una reazione chimica, la massa dei reagenti è uguale alla massa dei prodotti.
Esempio: un grammo di idrogeno (H) reagisce con 8 grammi di ossigeno (O) producendo 9 grammi di acqua
(H2O)
Nel 1799 Joseph Louis Proust enunciò la legge delle proporzioni definite: in un composto, gli elementi che lo distinguono sono presenti secondo rapporti in massa definiti e costanti.
H2+O2=2H20
Esempio: se in 18 grammi di acqua ci sono 16 grammi di ossigeno e 2 di idrogeno, in 36 grammi di acqua ce ne saranno 32 di ossigeno e 4 di idrogeno; se 16 grammi di ossigeno reagiscono con 3 di idrogeno si formeranno sempre 18 grammi di acqua e 1 di idrogeno non reagito; se 18 grammi di ossigeno reagisce con 2 grammi di idrogeno avremmo ancora 18 grammi di acqua e 2 di idrogeno non reagito: questo perché la massa di ossigeno consumata dalla reazione sarà sempre 8 volte maggiore di quella dell’idrogeno.
Nel 1808 il fisico e chimico inglese John Dalton osservò che alcune coppie di elementi si combinavano tra loro in varie proporzioni formando composti differenti e così arrivò alla legge delle proporzioni multiple, la quale afferma che quando due elementi si combinano tra loro in proporzioni differenti per formare composti diversi, le quantità di uno si combinano con una quantità fissa dell’altro, in rapporti espressi da numeri interi piccoli.
Esempio: carbonio e ossigeno danno origine a due composti gassosi con proprietà differenti, il monossido di carbonio (CO) e il diossido di carbonio (CO2). 3 grammi di carbonio reagiscono con 4 di ossigeno e formano 7 grammi di monossido, 3 grammi di carbonio reagiscono con 8 grammi di ossigeno e producono 11 grammi di diossido. Nelle reazioni la quota di ossigeno è diversa, quindi le quantità di esso combinabili con una quantità fissa di carbonio stanno nel rapporto 8 a 4, cioè 2:1
#verdeds004
RispondiEliminaLe tre leggi fondamentali della chimica sono:
- la legge della conservazione della massa, Legge di Lavoisier;
- La legge delle proporzioni definite, Legge di Proust;
- La legge delle proporzioni multiple, Legge di Dalton;
Lavoisier formula la legge della conservazione della massa secondo cui in una trasformazione chimica nulla si crea e nulla può essere distrutto, ovvero la massa complessiva delle sostanze ottenute è esattamente uguale alla massa complessiva delle sostanze messe a reagire.
H2 + Cl2> 2HCl
^ ^ ^
2g + 70g= 72g
Proust formula la legge delle proporzioni definite secondo cui gli elementi che costituiscono un composto puro sono sempre presenti secondo rapporti di massa definiti e costanti.
Dalton formula la legge delle proporzioni multiple che afferma come le quantità in massa di un elemento che si combinano con la stessa quantità di un altro elemento per formare composti diversi stanno tra loro in rapporti semplici che possono essere espressi con numeri interi piccoli.
La legge di Lavoisier nota anche come legge di conservazione della massa afferma che nel corso
RispondiEliminadi una reazione chimica la somma delle masse dei reagenti è uguale alla somma delle masse
dei prodotti.
In altre parole, nel corso di una reazione chimica la materia non si crea e non si distrugge.
Nella sua attività laboratoriale Lavoisier condusse una serie di esperimenti sulle reazioni chimiche
ponendo l'attenzione sugli aspetti quantitativi delle stesse. In particolare se, le reazioni venivano
condotte in recipienti chiusi, la massa complessiva durante la reazione rimaneva invariata.
Servendosi di una bilancia, eseguì accurate misure di massa dei reagenti e dei prodotti delle
reazioni, riuscendo a dimostrare, nel 1789, che la massa totale delle sostanze ottenute dalla reazione
chimica era esattamente uguale alla massa totale delle sostanza messe a reagire.
Legge di Proust (o delle proporzioni definite) afferma:
in un composto chimico gli elementi che lo costituiscono sono sempre presenti in rapporti in
massa costanti e definiti.
Spiegazione della legge di Proust
Se si vuole preparare in laboratorio del solfuro ferroso (pirite), occorre fare reagire ferro e zolfo nel
rapporto di 1 g di ferro per 0,57 g di zolfo.
In accordo con la legge di Lavoisier, si otterranno 1,57g di solfuro ferroso.
Se invece mettiamo a reagire 10 g di ferro con 8 g zi zolfo, una quantità superiore a quella richiesta
dal rapporto di combinazione (5,7 g), si otterrà sempre la stessa quantità di solfuro ferroso (15,7 g)
ma parte dello zolfo (8 g - 5,7 g = 2,3 g) non reagisce per dare il solfuro ferroso e rimane inalterato
alla fine della reazione.
La legge di Dalton prende il nome dal famoso chimico John Dalton, che la formulò nel lontano 1807. Negli anni precedenti a questa formulazione il chimico cercò di dare spiegazioni inerenti l'atomo avvalendosi delle tre leggi fondamentali della chimica: la legge di Lavoisier, relativa alla conservazione della massa; la legge delle proporzioni definite di Proust; e infine la legge delle proporzioni multiple, formulata per la prima volta dallo stesso Dalton nel 1804. In sostanza, la legge di Dalton studia il comportamento dei gas quando confluiscono in un’unica miscela. Afferma che la pressione totale della miscela stessa è data dalla somma delle pressioni parziali dei vari gas, sommate insieme. Al fine di comprendere questo meccanismo occorre però studiare la natura e le caratteristiche di ogni gas e approfondire vari argomenti relativi alla chimica. Vediamo quindi in questa guida quali sono i principi della legge di Dalton.
ESEMPIO1:
on 12 g di carbonio possono reagire con 16 g di ossigeno per dare CO (ossido di carbonio)
12 g di carbonio possono reagire con 32 g di ossigeno per dare CO2 (diossido di carbonio).
Esempio 2
L’azoto combinato con l’ossigeno può dare i seguenti composti:
N2 + 1/2 O2 → N2O
Protossido di azoto o ossido di diazoto
N2 + O2 → 2 NO
Ossido di azoto o (mono)ossido di (mono)azoto
N2 + 3/2 O2 → N2O3
Anidride nitrosa o triossido di diazoto
N2 + 2O2 → N2O4
biossido di azoto o diossido di azoto
N2 + 5/2 O2 → N2O5
Anidride nitrica o pentossido di diazoto
Se prendiamo quantità tali che in questi composti vi siano sempre 28 g di azoto, troviamo in essi rispettivamente 16 g, 32 g, 48 g, 64 g e 80 g di ossigeno.
Più precisamente:
Composti azoto % ossigeno % azoto fisso fattore ossigeno F/E
protossido di azoto 63,63 36,37 63,63 1,0000 36,37 1,0
ossido di azoto 46,67 53,33 63,63 1,3634 72,71 2,0
anidride nitrosa 36,84 63,16 63,63 1,7272 109,09 3,0
biossido di azoto 30,40 69,60 63,63 2,0931 145,68 4,0
anidride nitrica 25,92 74,08 63,63 2,4549 181,86 5,0
I) Legge della conservazione della massa (Lavoisier)
RispondiEliminaLa somma dei pesi delle sostanze poste a reagire è uguale alla somma dei pesi delle sostanze ottenute dopo la reazione.
Anche se a noi questa legge può sembrare scontata, nell’epoca in cui venne formulata costituì una vera e propria rivoluzione di pensiero, perché afferma che la materia non si crea dal nulla né nel nulla scompare ma cambia semplicemente le sue proprietà, trasformandosi.
Es.: H2 + Br2 → 2HBr
1g di H+80g di Br → HBr
81g 81g
II) Legge delle proporzioni definite e costanti (Proust, 1799)
In un determinato composto chimico allo stato puro, gli elementi che lo formano stanno fra loro in proporzione di peso definita e costante. Ciò significa che indipendentemente da come un composto si forma, gli elementi componenti sono sempre gli stessi ed è sempre la stessa anche la proporzione in peso secondo cui essi si legano.
Es.: Impiegando quantità diverse di zolfo e rame essi si combinano sempre (per dare il solfuro di rame) nella proporzione di 2 parti di rame ed una di zolfo. 2g Cu:1g S
III)Legge delle proporzioni multiple (Dalton, 1803)
Se due elementi si combinano tra loro per dare più di un composto, le quantità in peso di uno, che si combinano con una quantità fissa dell’altro, stanno fra loro in rapporti esprimibili mediante numeri interi, generalmente piccoli. Per capire l’enunciato dobbiamo considerare ad esempio la serie dei composti del cloro con l’ossigeno. Questi elementi reagendo tra loro possono dare, a seconda dei casi, quattro composti chimici diversi secondo i seguenti rapporti:
Rapporto in peso Cl : O Rapporto in parti Cl : O
71g : 16g 4,4 : 1 Cl2O anidride ipoclorosa
71g : 48g 4,4 : 3 Cl2O3 anidride clorosa
71g : 80g 4,4 : 5 Cl2O5 anidride clorica
71g : 112g 4,4 : 7 Cl2O7 anidride perclorica
Ci sono tre leggi ponderali:
RispondiEliminaLa prima è chiamata legge di Lavoisier o legge della conservazione delle masse, afferma che durante una reazione chimica la somma delle masse dei reagenti è equivalente a quella dei prodotti. Quindi la materia non si crea e non si distrugge.
Fe+S=FeS
La seconda legge è la legge di Proust o delle proporzioni definite. Questa legge dice che in un composto chimico gli elementi che lo costituiscono sono sempre presenti in rapporti di massa costanti e definiti. Ad esempio se vogliamo ottenere del solfuro ferroso bisogna far reagire ferro e zolfo nel rapporto di 1g di ferro per 0,57g di zolfo. In accordo con la legge di Lavoiser otterremo 1,57g di solfuro ferroso. Se vogliamo avere una quantità 10 volte maggiore del composto dobbiamo sempre rispettare le proporzioni e quindi far reagire 10g di ferro e 5,7g di zolfo.
1g(ferro)+0,57g(zolfo) ->1,57g
10g(ferro)+5,7g(zolfo) ->15,7g
La terza legge è stata stipulata da Dalton ed è chiamata delle proporzioni multiple. Quando un elemento si combina con la stessa massa di un secondo elemento per formare composti diversi, le masse del primo stanno tra loro in rapporti esprimibili mediante numeri interi e piccoli.
Ad esempio, 7 g di azoto si combinano con l'ossigeno in vari modi:
7g(ossigeno)+4g (azoto) ->11g N2O ossido nitroso
7g(ossigeno)+8g (azoto) ->15g 2NO2 ossido nitrico
7g(ossigeno)+12g(azoto) ->19g N2O3 triossido di diazoto
7g(ossigeno)+16g(azoto) ->23g N2O4 biossido di azoto
7g(ossigeno)+20g(azoto) ->27g N2O5 anidride nitrica.
La prima legge, formulata da Lavoisier, è la legge della conservazione della massa:
RispondiEliminaLa somma delle masse dei reagenti in una reazione chimica è uguale alla somma delle masse dei prodotti di reazione.
Ad esempio, nella reazione
Fe+S→FeS
28 g di ferro reagiscono esattamente con 16 g di zolfo. La massa del solfuro di ferro è di 44 g.
La seconda legge, formulata da Proust, è la legge delle proporzioni definite:
Quando due elementi reagiscono per formare un composto, il rapporto fra le masse dei reagenti è definito e costante.
Ad esempio, nella reazione
Fe+S→FeS
Dato che 28 g di ferro reagiscono esattamente con 16 g di zolfo, allora il rapporto fra le masse è 28g/16 g=7/4 e questo rapporto vale sempre, ed, in proporzione, la quantità di solfuro di ferro sarà sempre 11, in accordo con la legge di Lavoisier.
La terza legge, formulata da Dalton, egli scoprì che ci sono casi in cui due elementi possono reagire tra loro secondo rapporti di combinazione diversi, portando alla formazione di composti diversi. Questo è il caso del carbonio e dell'ossigeno che possono reagire tra loro secondo rapporti di combinazione diversi formando ossido di carbonio e biossido di carbonio. Se carbonio e ossigeno reagiscono nel rapporto di 1 g di carbonio per 1,33 g di ossigeno, in accordo con la legge di Lavoisier , si ottengono 2,33 di un gas velenoso chiamato ossido di carbonio.
Se carbonio e ossigeno reagiscono nel rapporto di 1 g di carbonio per 2,66 g di ossigeno, si ottengono in questo caso 3,66 g di biossido di carbonio, composto gassoso noto anche con il nome di anidride carbonica
Ciò che sorprese Dalton fu che le masse di ossigeno che si combinavano con la stessa massa di carbonio erano l'una il doppio dell'altra (2,66 vs 1,33).
di carbonio) per formare composti diversi (ossido di carbonio e biossido di carbonio), le masse del primo elemento (ossigeno) stanno tra loro in rapporti esprimibili mediante numeri interi e piccoli
LE TRE LEGGI PONDERALI
RispondiEliminaTra la fine del 1700 e gli inizi del 1800 si iniziarono a studiare in modo particolare le trasformazioni chimiche soprattutto dal punto di vista quantitativo, formulando della leggi chiamate leggi fondamentali della chimica o leggi ponderali dal latino pondus= peso, cioè riguardanti il peso. La prima legge fondamentale viene formulata nel 1789 da Antonie-Lourent Lavosier e si chiama legge della conservazione della massa la quale afferma che nel corso di una reazione chimica la somma delle masse dei reagenti è uguale alla somma delle masse dei prodott. La legge di Lavosier può essere espressa in un duplice modo, il primo è quello appena enunciato mentre il secondo è: “nulla si crea, nulla si distrugge, nulla si trasforma.”Durante la sua attività da scienziato condusse una serie di esperimenti sulle reazioni chimiche concentrandosi in particolare sui loro aspetti quantitativi. Secondo Lavosier se le reazioni avvenivano in recipienti chiusi, la massa totale rimaneva invariata durante tutta la reazione. Ad esempio: 2Hg+O2=2HgO questo è ciò che avveniva secondo le conoscenze del tempo, oggi invece grazie alla conoscenza del concetto di moli, possiamo subito verificare se la reazione sia corretta o errata. Dalla reazione bilanciata si hanno 2moli di Hg(mercurio) le quali reagiscono con 1 moli di o2(ossigeno) per dare due moli di ossido di mercurio. La massa di 2 moli di Hg è pari a 200,6x2=401,2 g che reagiscono con 16x2=32 g di o2 per dare 2x216,6=433,2g di prodotto. Quindi la somma della masse dei reagenti è pari a 401,2+32=433,2g che corrisponde alla massa del prodotto.
LA LEGGE DI PROUST
Nel 1799 lo scienziato Joseph-Louis-Proust il quale si trovava in Francia notò che la composizione di un minerale(la pirite) molto abbondante in quel paese era sempre la stessa, ma in particolare notò che essa conteneva Fe2 e S e che questi due elementi erano presenti sempre in un rapporto fisso e costante, infatti per ogni grammo di Fe2 erano sempre presente 0,57 g di S. Questa era la stessa composizione della pirite da lui ottenuta in laboratorio. Successivamente Proust lavorò anche su altri minerali. E notò che il rapporto spiegato precedentemente si ripresentava. Tali considerazioni lo portarono a formulare la seconda legge fondamentale della chimica che si chiama: Legge delle proporzioni definite, essa afferma che: quando due o più elementi si combinano tra di loro per formare un composto lo fanno sempre in rapporti di massa definiti e costante qualunque sia la quantità di composto ottenuto e in qualunque modo il composto venga prodotto.
LA LEGGE DI DALTON
Nel 1808 lo scienziato jhon Dalton notò che ci sono casi in cui due elementi possono reagire tra di loro secondo rapporti di combinazioni diversi, formando composti diversi. Come nel caso del C e di O2 i quali possono reagire tra loro secondo rapporti di combinazione diversi formando ossido di carbonio e biossido di carbonio(CO, CO2). Dalton notò la stessa cosa in altri composti ciò lo porto a formulare la terza legge fondamentale della chimica chiamata: legge della proporzioni multiple la quale affermava quando un elemento come ad esempio l’ossigeno si combina con la stessa massa di un secondo elemento (come 1 g di C) per formare composti diversi (CO CO2) le masse del primo elemento cioè ossigeno stanno tra loro in rapporti esprimibili mediante numeri interi e piccoli. In questo caso (1:2)
BLUDS022
Lavoisier fu il primo a formulare la legge della conservazione della massa:
RispondiEliminaLa somma delle masse delle sostanze prima della reazione è sempre uguale a quella dei prodotti ottenuti, perciò nulla si crea e nulla si distrugge.
Legge delle proporzioni definite (Proust, 1806)
Proust, scopri la seconda legge fondamentale della chimica:
Quando gli elementi si combinano per formare un composto, il loro rapporto in massa è sempre definito e costante, specifico di quel composto.
Legge delle proporzioni multiple (Dalton, 1803)
Dalton scoprì che, in alcuni casi, due elementi possono combinarsi in modo diverso per ottenere differenti composti, però il rapporto di combinazione era sempre esprimibile con numeri interi. La legge delle proporzioni multiple afferma che:
Quando due elementi si combinano per formare composti diversi, il rapporto tra la quantità in massa di un elemento che si combina con una quantità fissa di un altro elemento è esprimibile con numeri interi e piccoli.
composto g azoto g ossigeno rapporto
Protossido di azoto 1 0.57 0.57 (0.57 · 1)
Ossido di azoto 1 1.14 1.14 (0.57 · 2)
Anidride nitrosa 1 1.71 1.71 (0.57 · 3)
Ipoazotide 1 2.28 2.28 (0.57 · 4)
Anidride nitrica 1 2.85 2.85 (0.57 · 5)
BLUDS024
Le reazioni chimiche si basano su tre leggi dette ponderali.
RispondiEliminaLa prima è la legge della conservazione della massa o legge di Lavoisier. Essa stabilisce che la somma delle masse dei reagenti e uguale alla massa dei prodotti, ovvero in una reazione la massa totale si conserva.
Da notare che questa legge è in accordo con uno dei principi fondamentali della fisica, ovvero “nulla si crea ma tutto si trasforma”.
Un esempio è:
C {1 g} + O2 {1,33 g} = CO2 {2,33 g}
La seconda legge è detta delle proporzioni definite o legge di Proust e dice che in una reazione la proporzione dei reagenti rimane costante.
Fe + 2S = FeS2
2Fe + 4S = 2FeS2
La terza legge ponderale è detta delle proporzioni multiple o legge di Dalton, e stabilisce che quando due elementi formano più di un composto, le masse dell'uno che reagiscono con la stessa massa dell'altro stanno tra loro secondo rapporti esprimibili attraverso numeri piccoli e interi.
Cl {71 g} + O {16 g} = Cl2O {87 g} 4,4:1
Cl {71 g} + O {48 g} = Cl2O3 {119 g} 4,4:3
Cl {71 g} + O {80 g} = Cl2O5 {151 g} 4,4:5
Cl {71 g} + O {112 g} = Cl2O7 {183 g} 4,4:7
LE LEGGI PONDERALI SONO TRE:
RispondiElimina-La legge di Lavoisier nota anche come legge di conservazione della massa afferma che nel corso
di una reazione chimica la somma delle masse dei reagenti è uguale alla somma delle masse
dei prodotti. In altre parole, nel corso di una reazione chimica la materia non si crea e non si distrugge.
ESPERIMENTO:
Durante i suoi studi, Lavoisier, condusse una serie di esperimenti sulle reazioni chimiche prestando maggior attenzione agli aspetti quantitativi di queste reazioni. Lavoisier riuscì ad osservare che, se le reazioni venivano condotte in recipienti chiusi, la massa complessiva durante le reazioni chimiche restava invariata. Pertanto, servendosi di una bilancia, eseguì delle misurazioni accurate sulle masse dei reagenti e dei prodotti delle reazioni che aveva ottenuto e riuscì a dimostrare, nel 1789, che la massa totale delle sostanze ottenute dalla reazione chimica era esattamente uguale alla massa totale delle sostanze che aveva messo a reagire tra loro.
-La legge di Proust afferma che in un composto chimico gli elementi che lo costituiscono sono sempre presenti in rapporti in
massa costanti e definiti.
ESPERIMENTO:
Sapendo che in opportune condizioni 55.8 g di ferro si combinano con 32 grammi di zolfo per dare 87.8 g del composto solfuro di ferro (II)calcolare la percentuale di ferro e zolfo nel composto e il rapporto di combinazione tra i due elementi di partenza.
% Fe = 55.8 x 100/ 87.8 =63.6
% S = 32 x 100/ 87.8 =36.4
Per quanto attiene il rapporto di combinazione : mFe/mS = 55.8/32 =1.74
Ciò significa che per ogni grammo di zolfo presente nel composto sono presenti 1.74 g di ferro.
-la legge di Dalton afferma che quando un elemento si combina con la stessa massa di un secondo elemento per formare composti diversi, le masse del primo elemento stanno tra loro in
rapporti esprimibili mediante numeri interi e piccoli.
ESEMPI:
Esempio 1
con 12 g di carbonio possono reagire con 16 g di ossigeno per dare CO (ossido di carbonio);
oppure
12 g di carbonio possono reagire con 32 g di ossigeno per dare CO2 (diossido di carbonio).
Esempio 2
L’azoto combinato con l’ossigeno può dare i seguenti composti:
N2 + 1/2 O2 → N2O
Protossido di azoto o ossido di diazoto
N2 + O2 → 2 NO
Ossido di azoto o (mono)ossido di (mono)azoto
N2 + 3/2 O2 → N2O3
Anidride nitrosa o triossido di diazoto
N2 + 2O2 → N2O4
biossido di azoto o diossido di azoto
N2 + 5/2 O2 → N2O5
Anidride nitrica o pentossido di diazoto
Se prendiamo quantità tali che in questi composti vi siano sempre 28 g di azoto, troviamo in essi rispettivamente 16 g, 32 g, 48 g, 64 g e 80 g di ossigeno.
VERDEDS001, VERDEDS003, VERDEDS009