IV. LEYES PONDERALES

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1. Ley de conservación de la materia o ley de Lavoisier

“En toda rx. qca. se cumple que la suma de las masas de los reactantes es igual a la suma de las masas de los productos”.

2H2

+ O2

2H2O

+

2 • 2g + 32g = 2 • 18g

36 g = 36 g

1. Reaccionan 5,6 g de hidrógeno

con oxígeno para dar 50,4 g de agua.

¿Cuánto oxígeno se necesita?

A) 5,6 g

B) 44,8 g

C) 2,8 g

D) 56 g

B

2. Compramos una varilla de hierro. Al cabo de unas semanas de encontrarse a la intemperie (ambiente exterior húmedo) observamos que se ha oxidado y pesa más que cuando la compramos. ¿Se cumple la ley de Lavoisier en este fenómeno?

A) Sí se cumple dado que el peso de más es consecuencia del oxígeno de la atmósfera.

B) No se cumple porque el hierro reacciona con el agua y no con el oxígeno.

C) Es un fenómeno físico y no químico; por tanto, la ley de Lavosier no se cumple al no aplicarse a los fenómenos físicos.

3. Si 10 g de azufre se combinan con 5 g de oxígeno, ¿cuántos gramos de óxido de azufre se obtendrán a partir de 15 g de azufre y la cantidad necesaria de oxígeno?

X= 22,5g de SO2 y 7,5 g de O2

4. 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?

X= 88g.

2. Ley de las proporciones definidas o ley de Proust

“ Cuando dos o más elementos se combinan para formar un determinado compuesto, lo hacen en una relación de masas constantes”

La composición de un compuesto específico siempre es la misma.

Ej:

Para la formación de agua se necesitan 2 át. de hidrógeno y 1 de oxígeno.

Relacionando sus masa molares: 2g de H reaccionan con 16g de O. (proporción 1:8)

2H : 2g : 1O 16g 8

Esta proporción será constante para cualquier

muestra de agua.

Ejemplo:

• Al reaccionar completamente 3g de Mg con 4g de S se obtienen 7g de compuesto. Si un estudiante dispone de 10g de Mg y 10g de S. ¿Qué cantidad de compuesto obtendrá como máximo?

Solución:

• La proporción de Mg no es igual a la de S en el compuesto.

• Por esto, para formar el compuestotodo el S reaccionará, pero sólo parte del Mg lo hará.

• Para conocer la cantidad máxima de MgS que se forma se debe considerar el S, porque todo ello reaccionará.

Resultado:

7 g 4g de S

x g 10g de S

x = 17,5 g Esto indica que de los 10g

de Mg sólo reaccionan 7,5g .

Aparecen así dos conceptos muy usados en química:

Reactivo limitante y reactivo en exceso.

1. 60 g. de Ca reaccionan completamente con 3 g. de H para formar hidruro de calcio (CaH2).

¿Cuánto compuesto se formará si se introduce en un recipiente 9 g de Ca y 1 g. de H?

Reacción:

Ca + H2 → CaH2

Masa máxima de hidrógeno que reaccionará:

Masa total del compuesto:

masa Ca = 60g = 20masa H2 3g 1

1g H2 = xg = 0,45g de H2

20g Ca 9g

m(CaH2) =m(Ca) + m(H2)= 9g + 0,45g = 9,45g

2. Para formar amoniaco, el H se combina con el N en la proporción 3:14. Se hacen reaccionar 100g de H con 300g de N. ¿Qué cantidad de amoniaco se formará? ¿Qué reactivo se encuentra en exceso y que cantidad de él queda sin reaccionar?

3 = _x_ x= 64,29g de H

14 300

Se formarán 364,29g de amoniaco.

El hidrógeno se encuentra en exceso y quedarán 35,71g sin reaccionar.

3. Experimentalmente se ha determinado que para formar NH3 las masas de N e H están en una relación de 4,66:1.

Si se dispone de 25g de N y 15g de H.

a) ¿Cuál es el reactivo limitante?

b) ¿Cuál es el reactivo en exceso? ¿cuánto queda sin reaccionar?

c) ¿Cuál es la cantidad de NH3 que se formó?

4,66g de N = 1g de H

25g de N x g de H

25 / 4,66 = 5,36 g de HPor lo que el reactivo limitante es el N

y el reactivo en exceso es el H. (15-

5,36 = 9,64g de H)

c) Se forman 25 + 5,36 = 30,36 g de

NH3

4. El óxido de calcio (CaO) tiene la sgte. composición 71,47g de Ca y 28,53g de oxígeno. Si Ud. dispone de un trozo de Ca de masa 2,16g y lo expone al aire hasta su oxidación completa:

a) ¿Qué cantidad de oxígeno se combina con calcio?

b) ¿Qué cantidad de óxido de calcio se formó?

a) 0,86g de oxígeno

b) 29,39g de óxido.

5. Al descomponer 100g de un compuesto de fórmula AB, se obtienen 80g de A. Calcular la cantidad de B producida por la descomposición de 20g de AB.

6. 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?

Composición porcentual

Las relaciones en masa de los elementos cuando se combinan para formar un compuesto pueden expresarse en términos de porcentajes, denominándose composición porcentual o composición centesimal.

Ejemplo:

• Se combinan 23g de Na con 35,5g de Cl para formar 58,5g de NaCl.

Expresar las cantidades en términos de %

58,5 100%

23 x% x= 39,31% de Na

1. Se hicieron reaccionar 7,9g de Mg con 5,2g de O2. Si los reactantes se consumieron totalmente formándose 13,1g de MgO. ¿Cuál es la composición porcentual de las sustancias?

7,9 = X (60% de Mg y 40% de O)

13,1 100

2. Se combinan 9g de Al con 35,5g de Cl, para formar AlCl3 . Determinar la composición porcentual del AlCl3

44,5 100% x = 20,22 % de Al

9 x%

100- 20,22 = 79,77% de Cl

3.Al reaccionar 0,503g de Mg con O, se forman 0,834g de óxido de magnesio. Determine el % de O en el compuesto.

R= 39,7%

3. Ley de las proporciones múltiples o ley de Dalton

“ Cuando dos elementos químicos se combinan para formar más de un compuesto, la masa de uno de ellos permanece constante, la del otro varía en una proporción de n°s enteros y sencillos”

• Es decir, que cuando dos elementos A y B forman más de un compuesto, las cantidades de A que se combinan en estos compuestos, con una cantidad fija de B, están en relación de números enteros sencillos.