-Leyes y Teorías en Química

7/25/2019 -Leyes y Teoras en Qumica

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UNIDAD 3-Leyes y Teoras en qumica

Introduccin

A finales del siglo 18, comenz la

Revolucin de la Qumica, donde los cientficos

establecieron como leyes las normas

establecidas para las reacciones qumicas.

n esta unidad, estudiaran las Leyes

Fundamentales de la Qumica. n otras

palabras, las leyes generales que rigen las

combinaciones qumicas. stas a su vez, miden

cuantitativamente la cantidad de materia que

interviene en las reacciones qumicas y se basan

en la e!perimentacin.

n muc"as ocasiones, deben cambiarse las

idea o modelos, en las ciencias a medida que se

recolectan nuevas informaciones. #n ejemplo

de esto es la $eora Atmica, que "a sufrido una

serie de cambios al pasar de los a%os.


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&as leyes ponderales y volum'tricas, &a teora atmica de (alton y la

"iptesis o principio de Avogadro son un claro e)emplo del desarrollo del m'todo

cientfico.

#nos resultados e!perimentales, las leyes ponderales, llevan a (alton a

establecer una teora que los )ustifique. *in embargo esta teora "a de ser retocada,

pues slo e!plica parcialmente los fenmenos+ no )ustifica la ley de los volmenes

de combinacin. ra una teora que resultaba insuficiente. Avogadro, aceptando

una gran parte de esta teora, lanz una "iptesis con nuevos supuestos. sta

"iptesis pudo e!plicar ya la ley de los volmenes de combinacin y quedo

comprobada despu's con nuevos "ec"os e!perimentales, como la obtencin de

pesos atmicos correctos.

n la $eora Atmica, formulada por (alton -18/0 y publicada en 188, las

combinaciones qumicas encontraron una e!plicacin satisfactoria, reinterpretando

las &eyes onderales, que est2n basadas en el concepto del 2tomo.

Desarrollo de la Teora Atmica

3on el ob)etivo de poder repasar el desarrollo de la $eora Atmica, dar2n un

via)e por la "istoria. &a $eora Atmica, comenz a trav's de un pensamiento del

filsofo griego, (emcrito en el 45 A3. All se fund la escuela atomista, donde

surgieron las primeras ideas sobre el 2tomo. llos sugirieron que, al dividir

cualquier sustancia, se debera llegar a la unidad mnima constituyente e


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indivisible, a la cual llamaron6 2tomo6, -del griego a7 sin y tomo7 divisin0, de lo

que resulto el primer modelo atmico.

tro filsofo, llamado Aristteles, estaba en

desacuerdo con las ideas de (emcrito, sin embargo,

era (emcrito quien tena la razn. $iempo despu's,

Robert 9oyle, public unos artculos, en los cuales

presentaba sus puntos de vista acerca de la naturaleza

atmica de los elementos. *in embargo, sus traba)os carecan de pruebas.

A principios de los 18, el qumico ingl's, :o"n (alton ofreci una

e!plicacin lgica de la e!istencia de los 2tomos. l analiz algunos de los

descubrimientos obtenidos, a trav's de otros e!perimentos, que fueron realizados

por otros cientficos, acerca de las reacciones qumicas. ntre

estos, se encontraba el e!perimento de $"omson, qui'n

descubra, partculas con cargas negativas, a las que llamo

electrones.


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Ley de la Conservacin de la Masa

tros de los descubrimientos de la 'poca, fue llevado a cabo por un qumico

franc's de nombre, Antoine &avoisier. (urante esa

'poca, los cientficos estaban e!perimentando con la

combustin, y los gases de carbono, nitrgeno,

"idrgeno y o!geno, ya "aban sido descubiertos.

Aunque fue &avoisier, quien finalmente e!plic la

verdadera naturaleza de la combustin, allanando as

el camino, para los enormes progresos que se

realizaron a finales del siglo 18.

&avoisier, al igual que 9oyle, consideraba que, dentro de la qumica, la

medicin, era una operacin fundamental. *us e!perimentos, en los cuales, 'l

ponderaba cuidadosamente los reactantes y productos de reacciones diversas,

sugiri que la masa no puede ser creada ni destruida. or lo mismo, concluy que

cuando ocurra un cambio qumico en un sistema cerrado, la masa de los reactivos

antes del cambio era igual a la masa de los productos, que aparecan despu's del

cambio. n efecto, llevo a cabo varias pruebas con sistemas cerrados y en todos

encontr que la masa se mantena constante.


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ntonces fue, cuando el present la &eyde Conservacin de la Masa-o de

&avoisier0

n otras palabras, la materia -masa que ocupa un lugar en el espacio0, no se

crea ni se destruye durante un proceso qumico, sino que slo se reorganiza.

Experimento de ejemplo+

(eben pesar un envase vaco y una parte de esta%o, entonces meter el metal

dentro del envase "erm'ticamente cerrado y calentarlo todo "asta que el esta%o

queda visiblemente calcinado. 3uando el envase este frio vuelven a pesarlo y

podr2n comprobar que el esta%o no "a perdido ni "a ganado peso.

ero si, por el contrario, calientan el esta%o en un envase abierto, se formar2

!ido de esta%o, que es una substancia polvosa, cuando la pese podr2n comprobar

Ley de Conservacin de la Masa

La masa de un sistema permanece invariable

cualquiera que sea la transformacin que ocurra

dentro de l; esto es, en trminos qumicos, la masa

de los cuerpos reaccionantes es igual a la masa de

los productos de la reaccin


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que aumento de peso. *egn &avoisier este aumento de peso se debe a la

combinacin del esta%o con el o!geno de la atmsfera.

;ue uno de los cientficos que m2s contribuy al desarrollo de la qumica

moderna, a trav's de sus e!perimentos, evolucion el concepto de la combustin

trazando un nuevo paradigma sobre el papel del o!geno en los procesos qumicos.

&amentablemente, durante la Revolucin ;rancesa, &avoisier, quien se "aba

asociado con la recaudacin de impuestos para el gobierno, fue e)ecutado en la

guillotina como enemigo del pueblo en 1


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estudiar el curso de las reacciones qumicas y poder determinar la composicin de

los diversos compuestos qumicos.

#no de estos qumicos, fue el franc's, :osep" roust -118?@0, qui'n

demostr que un compuesto siempre contiene e!actamente la misma proporcin de

elementos por masa.

or ejemplo, roust "aba observado que algunas

sustancias especficas siempre contienen elementos en

la misma razn de masa.

#no de los ejemplos es,

el de la sal comn, que

est2 compuesta de sodio y de cloro. &a razn entre la

masa de sodio y la masa de cloro para cualquier mezcla de sal pura es siempre la

misma. *in importar de donde se obtenga la muestra, como se obtenga o cu2n

grande sea, la razn entre la masa de sodio y la masa de cloro nunca cambia.

tro del e)emplo es, de la sustancia de carbonato de cobre siempre tiene la

razn de!" partes de cobre a # partes de oxgeno a $ parte de carbono, por masa.


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ste es el principio de la composicin constante de compuestos,

originalmente llamada la Ley de roust y, que a"ora es conocida como la &eyde

la ro!orcin De"inida#

Ley de ro!orciones M$lti!les#

Ley de la ro!orcin De"inida%

%uando se combinan dos o m&s elementos para dar un compuesto determinado, siempre

lo 'acen en la misma proporcin fija, con independencia de su estado fsico ( de la

manera de obtenerlo


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(alton se interes tambi'n en el

descubrimiento de roust, el razono que, si los

elementos son compuestos por partculas

diminutas individuales, entonces un compuesto

siempre debe contener las mismas

combinaciones de 2tomos. ste concepto

e!plicaba porque los elementos con masa

relativamente iguales siempre se encontraban en un compuesto dado. ero (alton

descubri otro principio que le convenci an m2s de la e!istencia de los 2tomos.

or ejemplo, se%al que el carbono y el o!geno forman dos compuestos

distintos que contienen diferentes cantidades de carbono y o!geno,

(alton observ que el compuesto contiene doble cantidad de o!geno por

cada gramo de carbono que el compuesto , -ver tabla0 algo que podra ser

f2cilmente e!plicable en t'rminos de 2tomos.

ste principio, sirvi para aplicar a compuestos de otros elementos, y fue

enunciado por (alton como la &eyde ro!orciones M$lti!les#

Ley de ro!orciones M$lti!les#

Bsta ley indica que cuando dos elementos A y 9,

son capaces de combinarse entre s para formar

varios compuestos distintos, las distintas masas de

9 que se unen a una cierta masa de A, est2n en

relacin de nmeros enteros y sencillos6


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r2ctica de e)emplo) *bserva la tabla

&os siguientes datos fueron recogidos de varios compuestos de nitrgeno y

o!geno, deben mostrar cmo estos datos ilustran la Casa de nitrgeno que

combina+

3on 1 g de o!geno 3ompuesto A 1.


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stos resultados apoyan la &ey de roporciones Cltiples.

(ebido a la ley de las proporciones mltiples algunos elementos tienen variosequivalentes.esos de combinacin Ric"ter

Bases cidos

Nombre de la

sustancia

Frmula

qumica

Peso

equivalente

Nombre de la

sustancia

Frmula

qumica

Peso

equivalente

Almina Al2O3 525 Fluorhdrico HF 427

Amoniaco NH3 672 Carbnico H2CO3 577

Cal Ca O 793 Muriico HNO3 7!2

"o#a NaOH $59 O%lico H2C2O4 755

&oa#a 'OH 3 !6(5 "ul)rico H2" O4 !(((

*aria *a O 2222 Nrico H2N O3 !4(4

La Teora Atmica de Dalton

(alton al tratar de e!plicar los descubrimientos de &avoisier y roust, sent

las bases para la teora atmica actual. Dl afirm que toda la materia est2
http://www.ecured.cu/index.php/Amoniacohttp://www.ecured.cu/index.php/Calhttp://www.ecured.cu/index.php/Calhttp://www.ecured.cu/index.php/Amoniaco


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compuesta de partculas peque%as llamadas 2tomos y que estos

no se pueden subdividir.

Aunque estas ideas eran parecidas a las de (emcrito,

sinembargo, el crea que los 2tomos eran an m2s simples y

que no "aba ninguna similitud entre los 2tomos de los diferentes elementos.

(alton afirm que los 2tomos pueden combinarse con otros 2tomos, para

formar compuestos y crea que todos los 2tomos de un mismo elemento eran

e!actamente iguales.

Los !rinci!ales !ostulados de su teora "ueron%

1. 3ada elemento se compone de partculas diminutas llamadas

2tomos.

?. &os 2tomos de un elemento son id'nticosE los 2tomos de diferentes

elementos son diferente en algunos aspectos fundamentales o formas.

/. &os compuestos qumicos se forman cuando los 2tomos de

diferentes elementos se combinan el uno con el otro. #n compuesto

siempre tiene el mismo tipo de 2tomos y nmero relativo.

4. &as reacciones qumicas implican la reorganizacin de los 2tomos>

cambios en la forma que est2n unidos. &os 2tomos no cambian en una

reaccin qumica.


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$ambi'n el prepar la primera tabla de Masas

atmicas -a veces denominado peso atmico' !or

qumicos. Cuc"as de las masas resultaron ser

errneas debido a las suposiciones incorrectas de

(alton. Aunque las frmulas de ciertos compuestos,

resultaron incorrectas, la construccin de la tabla fue un

paso muy importante en el desarrollo de la $abla

eridica.

Ley de C(arles


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&a relacin entre el volumen y la temperatura

del gas fue descubierta por el fsico franc's :acques

3"arles en 1


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l traba)o e!perimental del qumico franc's

:osep" Fay>&ussac -1


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Ley de Avo*adro

Algunos a%os m2s tarde, Amadeo Avogadro, un fsico

italiano, e!plico el traba)o de Fay>&ussac por medio de la

teora de (alton. &a "iptesis de Avogadro, conocida

posteriormente como la Ley de Avo*adro+ "ue descubierta a

principios del siglo 1=.

&a frmula se establece as+

Ley de Avo*adro

sta ley establece la relacin entre la cantidad de gas y su volumen cuando se

mantienen constantes la temperatura y la presin. s importante destacar que la

cantidad de gas la medimos en moles#

,l volumen es directamente !ro!orcional a la cantidad de *as%

&i aumentamos la cantidad de *as+ aumentar. el volumen#

&i disminuimos la cantidad de *as+ el volumen disminuye#


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Ejemplo)

*abemos que /.5 & de un gas contienen .8


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por unidad de tiempo contra ellas, lo que significa que la presin ser2 menor,

porque 'sta representa la frecuencia de c"oques del gas contra las paredes.

n otras palabras, cuando disminuye el volumen, la distancia que tienen que

recorrer las partculas es menor y por tanto se producen m2s c"oques en cada

unidad de tiempo+ aumenta la presin.

&aLey de /oyle% 0establece que la presin de un gas en un recipiente cerrado es

inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es

constante6.

,l volumen es inversamente !ro!orcional a la !resin%

I*i la presin aumenta, el volumen disminuye.

I*i la presin disminuye, el volumen aumenta.


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Ley de Le1is

l fsico y qumico norteamericano, Filbert MeNton &eNis

-181=4@0, estudio sobre los electrones perif'ricos de los

2tomos, de los que dedu)o la interpretacin de la covalencia

-#nidad


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+arte - Lee cada premisa ( contesta %ierto .%/ o 0also .0/

111111$- Le(es 0undamentales de la 2umica son las le(es generales que rigen

las combinaciones qumicas! .%/

111111 3- El primer modelo atmico, es el resultado del pensamiento de 4alton!

.0/ 111111 "- Le( de la %onservacin de la masa dice; que la

materia, no se crea ni se destru(e durante un proceso qumico, sino que slo se

reorgani5a! .%/

111111 #- 6osep' +roust fue quin demostr que un compuesto nunca contiene

exactamente la misma proporcin de elementos por masa! .0/

111111 - Le( de 7o(le nos dice que cuando dos elementos 8 ( 7, son capaces de

combinarse entre s para formar varios compuestos distintos, las distintas masas

de que se unen, est&n en relacin con n9meros enteros sencillos! .0/

111111 :- 4alton afirm que los &tomos pueden combinarse con otros &tomos,

para formar compuestos ( que todos los &tomos de un mismo elemento eran

exactamente iguales! .%/

111111 - La relacin entre el volumen ( la temperatura del gas fue descubierta

por el fsico francs 6acques %'arles! .%/

111111


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111111 >- Le( de 8vogadro, establece la relacin entre la cantidad de gas ( su

volumen cuando se mantienen constantes la temperatura ( la presin! .%/

111111 $?- Le( de Le@is, establece que todos los &tomos al combinarse deben de

tener una configuracin electrnica de un gas noble! .%/

+arte - Lee cada premisa ( escoge la mejor contestacin!

$- La le( de la %onservacin de la Aasa tambin es conocida como la Le( de

11111111!a! 7o(le

b! Lavoisier

c! 4alton

d! =a( Lussac

e! +roust

3- Le( de la +roporcin 4efinida, originalmente era conocida como la le( de

______________

a! 8vogadrob! Lavoisier

c! 4alton

d! =a( Lussac

e! +roust

"- Le( de las +roporciones A9ltiples fue creada por 1111111111

a! 7o(le

b! Lavisier

c! 4alton

d! =a( Lussac

e! +roust#- Bi aumentas la temperatura, aumentar& la presin, ( si disminu(e la

temperatura tambin disminu(e la presin, est& contemplado en la le(

de11111111111

a! 8vogadro


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b! 7o(le

c! Lavisier

d! 4alton

e! =a( Lussac

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