Legile chimiei

Legile chimiei

Legea conservarii masei (Lomonosov,1748 - Lavoisiere,1776)

Intr-o reactie chimica, masa totala a sistemului se conserva, adica suma maselor reactantilor este egala cu suma maselor produsilor de reactie.

Lavoisiere, in 1776, a formulat legea conservarii masei astfel: "In natura nimic nu se pierde, nimic nu se creeaza, ci totul se transforma".

In anul 1758, Lomonosov a descoperit si legea conservarii energiei, care se enunta astfel: "Intr-un sistem inchis, diferitele forme de energie se pot transforma reciproc una in cealalta, suma lor insa, ramanand constanta, adica:

Se stie ca, masa si energia sunt proprietati ale materiei si ca legatura dintre ele, este data dupa Einstein de relatia:

(1.5)

Unde: E = energia corpului; [Jouli]

m = masa corpului; [kg]

c = viteza luminii in vid; [3 x 10⁸ m/s].

Aceasta relatie trebuie interpretata in sensul ca nu se poate concepe masa fara energie si invers, energie fara masa corespunzatoare.

Ca sublegi derivate din aceasta sunt:

a)     conservarea numarului de atomi dintr-un anumit element

b)     legea echivalentilor chimici - doua sau mai multe substante reactioneaza intre ele intr-un raport al maselor proportional cu echivalentii lor chimici.

c)      legea conservarii sarcinii electrice - intr-o reactie chimica in care apar disocieri ale substantei in ioni, suma sarcinilor pozitive trebuie sa fie egala cu suma sarcinilor negative.

Intr-o substanta neutra din punct de vedere electric suma valentelor negative trebuie sa fie egala cu suma sarcinilor pozitive.

Legea proportiilor constante sau definite (Proust, 1779)

Doua elemente chimice sau substante se combina intre ele intr-un raport de masa constant; altfel spus, orice combinatie chimica este caracterizata printr-o anumita compozitie elementara.

Cand doua substante simple A si B se combina intre ele pentru a forma o substanta compusa AB, raportul lor de combinare A / B, in greutate, este intotdeauna constant.

Pentru a se forma o molecula de sulfura feroasa (88g FeS), un atom-gram de fier (56g Fe) se combina la cald cu un atom-gram de sulf (32g S):

Raportul de combinare: Fe / S = 56 / 32 = 7/ 4, deci:

Compozitia unei substante compuse oarecare, ramane totdeauna aceeasi, indiferent de metoda de preparare folosita.

Legea proportiilor multiple (Dalton, 1804)

Un element A reactioneaza cu cantitati diferite de element B, formand diferite combinatii astfel incat daca a,b,c unitati de masa de A reactioneaza cu 1 unitate de masa de B, atunci exista urmatoarea proportie a:b:c = x:y:z, unde x,y,z sunt numere mici, intregi.

De exemplu, azotul cu oxigen, formeaza cinci oxizi: N₂O, NO, N₂O₃, NO₂, N₂O₅, in care elementele respective se gasesc in raportul de combinare 14 : 8, 14 : 16, 14 : 24, 14 : 32 si 14 : 40, deci in cei cinci oxizi ai azotului, cantitati diferite de oxigen se combina cu aceeasi cantitate de azot, intr-un raport de numere intregi 8 : 16 : 24 : 32 : 40 sau 1 : 2 : 3 : 4 : 5.

Se constata astfel ca, prin dublarea, triplarea, etc a cantitatii de oxigen pentru aceeasi cantitate de azot se produce o schimbare cantitativa a compozitiei care duce la formarea unor compusi chimici calitativ diferiti.