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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 $59 O%lico H2C2O4 755
&oa#a 'OH 3 !6(5 "ul)rico H2" O4 !(((
*aria *a O 2222 Nrico H2N O3 !4(4
La Teora Atmica de Dalton
(alton al tratar de e!plicar los descubrimientos de &avoisier y roust, sent
las bases para la teora atmica actual. Dl afirm que toda la materia est2
http://www.ecured.cu/index.php/Amoniacohttp://www.ecured.cu/index.php/Calhttp://www.ecured.cu/index.php/Calhttp://www.ecured.cu/index.php/Amoniaco7/25/2019 -Leyes y Teoras en Qumica
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compuesta de partculas peque%as llamadas 2tomos y que estos
no se pueden subdividir.
Aunque estas ideas eran parecidas a las de (emcrito,
sinembargo, el crea que los 2tomos eran an m2s simples y
que no "aba ninguna similitud entre los 2tomos de los diferentes elementos.
(alton afirm que los 2tomos pueden combinarse con otros 2tomos, para
formar compuestos y crea que todos los 2tomos de un mismo elemento eran
e!actamente iguales.
Los !rinci!ales !ostulados de su teora "ueron%
1. 3ada elemento se compone de partculas diminutas llamadas
2tomos.
?. &os 2tomos de un elemento son id'nticosE los 2tomos de diferentes
elementos son diferente en algunos aspectos fundamentales o formas.
/. &os compuestos qumicos se forman cuando los 2tomos de
diferentes elementos se combinan el uno con el otro. #n compuesto
siempre tiene el mismo tipo de 2tomos y nmero relativo.
4. &as reacciones qumicas implican la reorganizacin de los 2tomos>
cambios en la forma que est2n unidos. &os 2tomos no cambian en una
reaccin qumica.
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$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! .%/
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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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