Tema 1. La teoria cineticomolecular de la matèria PRIMERES LLEIS CIENTÍFIQUES DE LA QUÍMICA

Tamaño: px

Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "Tema 1. La teoria cineticomolecular de la matèria PRIMERES LLEIS CIENTÍFIQUES DE LA QUÍMICA"

Ángel Alvarado Cruz
hace 6 años
Vistas:

1 Tema 1. La teoria cineticomolecular de la matèria PRIMERES LLEIS CIENTÍFIQUES DE LA QUÍMICA

2 Les primeres lleis relatives a les reaccions químiques han estat desenvolupades al segle XVIII. Hi ha lleis referents a la massa a les reaccions químiques (lleis ponderals) i lleis referents al comportament del volum en reaccions entre gasos (lleis volumètriques)

3 Esquema general

4 Lleis Ponderals Són aquelles que tenen a veure amb la massa de substància i la manera en que evoluciona a les reaccions químiques. Llei de la conservació de la massa (Lavoisier) Llei de les proporcions definides (Proust) Llei de les proporcions múltiples (Dalton)

5 Llei de conservació de la massa o llei de Lavoisier La massa no pot variar en cap procés físic o químic produït a la matèria. La massa de reactius en una reacció química ha de ser igual a la massa productes. En general la matèria ni es crea ni es destrueix, només es transforma. Qüestions: En la combustió d una fusta, es conserva realment la massa? En realitat, la massa es pot convertir en alguna altre cosa?

6 Exemple C + O 2 CO 2 INICIAL 12 g 32 g FINAL 44 g ÉS POSSIBLE!!! Inicialment la massa total és 44 g Al final la massa total és 44 g

7 Exemple C + O 2 CO 2 INICIAL 10 g 32 g FINAL 44 g ÉS IMPOSSIBLE!!! Inicialment la massa total és 42 g Al final la massa total és 44 g

8 Llei de les proporcions definides o llei de Proust Sempre que dos o més elements es combinen per formar un mateix compost ho fan en una proporció en massa constant. La proporció entre aquestes masses és independent del procediment per a formar-lo.

9 Exemple C + O 2 CO 2 INICIAL 12 g 32 g FINAL 44 g La proporció en que es combinen és: 3g C O bé: 8 g O 2 12g C : 32 g O 2

10 Exemple C + O 2 CO 2 INICIAL 18 g 32 g FINAL 6 g La proporció en que es combinen és: 44 g 12g C : 32 g O 2 HAN DE SOBRAR 6 g de C!!!

11 Llei de les proporcions múltiples o llei de Dalton Quan dos elements es combinen per formar més d un compost, les quantitats d un dels elements que es combinen amb una quantitat fixa de l altre mantenen entre si una relació de nombres enters senzills. (2/1; 3/1; 3/2;..)

12 Exemple INICIAL FINAL C + O 2 CO 2 12 g 32 g 44 g C + O 2 CO 12 g 16 g 28 g 32 g O 2 al 1r 16 g O 2 al 2n = 2 1

13 Teoria atòmica de Dalton Les lleis ponderals van suggerir a Dalton un comportament determinat de la matèria. Va recuperar la idea atomística de la matèria de Demòcrit i va enunciar la TEORIA ATÒMICA basada en els següents principis: Tots els elements estan formats per àtoms molt petits, que són partícules indivisibles i indestructibles. Tots els àtoms d un element són iguals pel que fa a la massa i a altres propietats, i diferents dels àtoms de qualsevol altre element. Un compost químic no elemental està format per àtoms de compost, tots iguals entre ells. Cada àtom de compost està format per àtoms de diferents elements que es combinen en una relació de nombres enters senzills. En una reacció química, els àtoms es recombinen, i així, unes substàncies es transformen en altres.

14 Explicació de la llei de conservació de la massa per la Teoria Atòmica de Dalton A les reaccions químiques els àtoms no es creen ni es destrueixen, només es recombinen. Per tant la massa total del sistema no canvia al llarg d un procés químic.

15 Explicació de la llei de les proporcions definides per la Teoria Atòmica de Dalton C + O 2 CO 2 INICIAL 12 g 32 g FINAL 44 g Sempre que el carboni i l oxigen es combinen per formar diòxid de carboni ho fan en una proporció definida i constant.

16 Explicació de la llei de les proporcions múltiples per la Teoria Atòmica de Dalton C + O 2 CO 2 C + O 2 CO INICIAL 12 g 32 g 12 g 16 g FINAL 44 g 28 g El carboni es combina amb l oxigen per formar dos compostos diferents. És normal que per una mateixa quantitat de carboni les quantitats d oxigen mantinguin una relació de nombres enters senzills.

17 Lleis volumètriques Tènen a veure amb el volum de combinació de gasos en les mateixes condicions de pressió i temperatura. Llei dels volums de combinació (Gay-Lussac) Llei d Avogadro

18 Llei dels volums de Combinació Gay-Lussac En les reaccions entre gasos, els volums de les substàncies que reaccionen i els volums dels productes, mesurats en les mateixes condicions de pressió i de temperatura, mantenen una relació de nombres enters senzills.

19 Exemple Cl + H HCl INICIAL 1 L 1 L FINAL 2 L La proporció en que es combinen és: 1 L Cl 2 : 1 L H 2 : 2 L HCl

20 Exemple O + H H 2 O INICIAL 1 L 2 L FINAL 2 L La proporció en que es combinen és: 1 L O 2 : 2 L H 2 : 2 L H 2 O El volum no es conserva.

21 Exemple N + H NH INICIAL 1 L 3 L FINAL 2 L La proporció en que es combinen és: 1 L N 2 : 3 L H 2 : 2 L NH 3 El volum no es conserva!!!

22 Principi d Avogadro En iguals condicions de pressió i de temperatura, volums iguals de gasos diferents contenen el mateix nombre de partícules.

23 Interpretació Avogadro. Exemple INICIAL FINAL Cl + H 2 HCl 1 L 1 L 2 L Si el volum de clorur d hidrogen és el doble que el d hidrogen i el de clor, han de formar-se el doble de partícules. Això vol dir que a la reacció, el clorur d hidrogen ha de tenir un coeficient 2 Si la molècula de clorur d hidrogen està formada per 1 àtom d hidrogen i 1 àtom de clor, és necessari que el clor i l hidrogen siguin diatòmics per tal que es conservi la massa.

24 Interpretació Avogadro. Exemple O H 2 2 H 2 O INICIAL 1 L 2 L FINAL 2 L Suposem de partida que els elements no metàl lics en estat gasós formen sempre molècules diatòmiques. Com que hi ha doble volum d hidrogen i d aigua que d oxigen, hi haurà el doble de partícules. Posarem un coeficient 2 al Hidrogen i a l aigua. Finalment, per mantenir invariable la quantitat de matèria és necessari que l aigua tingui dos àtoms d hidrogen

25 Interpretació Avogadro.Exemple N H 2 2 NH 3 INICIAL 1 L 3 L FINAL 2 L Tornem a suposar molècules diatòmiques pel nitrogen i per l hidrogen. Caldrà escriure un coeficient 3 a l hidrogen i 2 a l'amoníac per tal de respectar la llei d Avogadro. Finalment, l amoníac ha de contenir 3 Hidrogens per tal de respectar la conservació de la massa.

26 Teoria atòmicomolecular La llei de Gay-Lussac, conjuntament amb l llei d Avogadro, van completar la teoria atòmica de Dalton. A més de reconèixer que els elements químics els formen àtoms, també sabem que alguns formen molècules.

27 Postulats de la Teoria atomicomolecular 1. Tota la matèria està formada per àtoms molt petits, que són partícules indivisibles i indestructibles. 2. Tots els àtoms d un element són exactament iguals pel que fa la massa i a la resta de propietats, i diferents dels àtoms de qualsevol altre element. 3. Totes les substàncies no elementals estan formades per molècules, que provenen de la unió d àtoms en una determinada proporció. 4. Totes les molècules d una mateixa substància són iguals entre elles i diferents de les molècules d altre substància. 5. Les substàncies elementals poden estar formades per àtoms aillats o per molècules diatòmiques o poliatòmiques. 6. En una reacció química, els àtoms es recombinen i, així, unes substàncies es transformen en altres diferents.

Documentos relacionados

Lleis químiques Àtoms, elements químics i molècules Mesura atòmica i molecular Fórmula empírica i fórmula molecular

Lleis químiques Àtoms, elements químics i molècules Mesura atòmica i molecular Fórmula empírica i fórmula molecular U1 Lleis químiques Lleis ponderals: - Llei de Lavoisier - Llei de Proust Teoria atòmica