Ley de Conservación de la masa ( Lavoisier)

Transcripción

1 Unidad N Estequeometría de las Reacciones Químicas Objetivos 1. Explicar los hechos experimentales a partir del conocimientos de la estructura atómica 2. Conocer las leyes que rigen la química 3. Interpretar los fenómenos de la estequeometría La tarea de los científicos buscan conocer la naturaleza e intentar de descubrir las leyes que rigen su compartimiento, como por ejemplo conocer la materia y analizar los cambios físicos y químicos que pueden experimentar midiendo las masas y los volúmenes de las diferentes reacciones químicas en las cuales la materia es sometida a condiciones del laboratorio. Ley de Conservación de la masa ( Lavoisier) En los experimentos que Antoine L Lavoisier ( ) que llevo a cabo, dos hechos se destacaron: la medición de la materia y el aislar del medio exterior el sistema material que iba a ser objeto de su estudio. El principio de su ley dice: en todo sistema aislado, la masa permanece constante, independientemente de las transformaciones físicas o químicas que se produzcan en el mismo. Ejercicios Nro1 Averiguar el principio de Equivalencia de Einstein y presentar un informe.

2 Ley de las proporciones definidas (Proust) La relación entre masas de los elementos que forman una sustancia compuesta es constante. Ley de las proporciones Múltiples (Dalton) Cuando dos elementos se combinan para formar varias sustancias compuestas, mientras la masa de uno de los elementos permanece constante en dichas sustancias, las masas del otro elemento guardan entre si una relación de números enteros y pequeños. Teoría Atómica-molecular Postulados - Materia esta formada por partículas llamadas átomos - Las sustancias simples están formados por átomos simples - Los átomos de un mismo elemento son iguales entre si - Las sustancias compuestas están formadas por átomos compuestos - Toda reacción química consiste en la unión o separación de átomos - Volúmenes iguales de gases diferentes contienen el mismo numero de átomos (CNTP)

3 Si embargo, la teoría de Dalton no era del todo cierto, pues la mayoría de los compuestos estaban formados por isótopos, algo que el ignoraba para la época. Ejercicio Nro 2. Averigua datos de la Ley de Proporciones Equivalentes de Ritcher y presenta un informe del mismo. Hipótesis molecular de Avogadro Muchos de los trabajos de Dalton no se concordaban con los trabajos de Gay Lussac sobre los gases. Esta contradicción entre la teoría y la realidad, llevo a un enfrentamiento entre las ideas de estos científicos que pudo superarse con los trabajos del químico italiano Avogadro que formulo la hipótesis que la materia esta constituida por pequeñas partículas que denomino moléculas. Volúmenes iguales en CNTP, contienen el mismo número de moléculas.

4 Teoría atómica molecular - la materia esta constituidas por partículas llamadas moléculas - las moléculas simples están constituidas por moléculas formadas por uno o mas átomos de la misma especie - las substancias compuestas están constituidas por moléculas constituidas por dos o más especies diferentes. - Todas las moléculas de una especie compuesta están constituidas por igual cantidad y especie de átomos - Volúmenes iguales de gases diferentes tiene el mismo número de moléculas. Ejercicios N 3. Realiza un cuadro sintáctico con las leyes de la química hasta aquí enunciadas, sus postulados y autores, Átomos y Moléculas Átomos es la menor porción capaz de combinarse. Moléculas es la menor partícula de sustancia formada por átomos. Fórmula Química Es la representación de una molécula indicando la naturaleza y la cantidad de átomos que se combinan. La formula molecular es una forma abreviada de representar las sustancias simples y compuestas.

5 Masa Atómica La cantidad de materia que constituye un átomo se denomina masa atómica y se representa con la letra A. Dado que los átomos son muy pequeños es muy difícil expresar esos valores en gramos, por lo cual los científicos han elegido otra unidad para establecer la masa del átomo, denomina unidad de masa atómica y equivale a la doceava parte de la masa del átomo de carbono. Para hallar la masa atómica de un átomo a cualquier elemento, se compara la masa de dicho átomo con la uma. Así el átomo de hidrogeno tiene una masa doce veces menor que el átomo de carbono cuya una es 1, el N= 14 Uma, etc. Masa molecular La masa molecular es igual a la sima de las masas de los átomos que constituyen una molécula, denominando masa molecular. Cantidad de Materia El termino cantidad se refiere instantáneamente a una medida de peso o volumen o masa de una sustancia. Actualmente, la cantidad de materia se refiere al número de partículas, átomos o moléculas que componen una determinada masa de materia que se denomina mol

6 Cuantos átomos hay en 12 g de carbono? La respuesta es: Masa del carbono 12 g Masa de 1 átomos de carbono 1,9933 x g Luego numero de átomos en 12 g de C es: 12 g = 6,02 x , g Un mol es la cantidad de materia que contiene 6,02 x partículas elementales (átomos, moléculas, iones, etc). A este número se lo conoce como constante de Avogadro y expresa la cantidad de partículas que hay en un mol. Volumen molar. A partir de la hipótesis de Avogadro se puede deducir que el volumen que ocupa un mol de moléculas de un gas en CNTP es constante. Su valor es de 22,4 litros. Cálculos estequeométricos. Dada la siguiente reacción O2 (g) + 2 SO2 (g) 2 SO3 (g)

7 Según los coeficientes estequeométricos nos dice: 1 mol de oxigeno, reacciona con 2 moles de dióxido de azufre para producir 2 moles de tritóxido de azufre. La cantidad de molécula de esta reacción es igual a: 6,02 x moléculas de O2 mas, 12,04 x10 23 moléculas de SO2 para producir 12,02 x moléculas de SO3 Expresada en gramos 32 g O g de SO2 producen 160 g SO3 El volumen que ocupan estos gases son 22,4 L de O2 + 44,8 L de SO2 producen 44,8 L de SO3 Para tener en cuenta a la hora de resolver problemas 1. Escribir la ecuación química que corresponda y balanceada 2. Establece las relaciones necesarias para resolver el problema a) masas de numero de moles, números de moléculas o volúmenes b) numero de moles con números de moléculas o volúmenes c) número de moléculas con volúmenes 3. Resolver el problema planteado. Utilizando el ejemplo anterior, responder las siguientes preguntas: a) calcular cuantos gramos de SO3 se obtienen con 100 gr de SO2 b) cuantos moles de moléculas de O2 son necesarios para obtener 7 moles de moléculas de SO3 c) cuantos moléculas de SO3 se obtienen con 2,3 x10 23 moléculas de O2 d) cuantos litros de O2 reaccionan con 100 litros de SO2 e) cual es el numero de moles de moléculas de SO2 necesarios para obtener 500 g de SO3 f) cuantos gramos de SO3 se obtienen con 8,1 x moléculas de O2 g) cuantos gramos de SO2 reaccionan con 500 L de O2 h) cuantos litros de O2 son necesarios para obtener 5,5 moles de SO3