Matemáticas

13.3 Ley de la composición constante (ESADW)

En cualquier compuesto químico dado, los elementos se combinan siempre en la misma proporción entre sí. Esta es la ley de la composición constante.

La ley de la composición constante dice que, en cualquier compuesto químico concreto, todas las muestras de ese compuesto estarán formadas por los mismos elementos en la misma proporción o relación. Por ejemplo, cualquier molécula de agua está siempre formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno en una proporción \ (2:1\). Si observamos las masas relativas del oxígeno y del hidrógeno en una molécula de agua, vemos que \text{94}\%\% de la masa de una molécula de agua corresponde al oxígeno y el \text{6}\%\% restante es la masa del hidrógeno. Esta proporción de masa será la misma para cualquier molécula de agua.

Esto no significa que el hidrógeno y el oxígeno se combinen siempre en una proporción \ (2:1) para formar \ (text{H}_{2}\text{O}\). Son posibles múltiples proporciones. Por ejemplo, el hidrógeno y el oxígeno pueden combinarse en diferentes proporciones para formar \N(text{H}_{2}{text{O}{2}) en lugar de \N(text{H}_{2}{text{O}\N). En \(\text{H}_{2}\text{O}_{2}), la relación \text{H}:\text{O}} es \(1:1\) y la relación de masa de hidrógeno a oxígeno es \(1:16\). Esto será igual para cualquier molécula de peróxido de hidrógeno.

Ley de composición constante

Objetivo

Investigar la proporción en la que se combinan los compuestos.

Aparato

• (\text{0,1}) \text{mol-dm$^{3}$) nitrato de plata (\text{AgNO}_{3}))

• (\text{0,1}) \text(\text{mol-dm$^{-3}$}) cloruro de sodio (\text{NaCl}})

  (\text{0,1}) \text(\text{mol-dm$^-3}$) nitrato de plomo (\text{PbNO}_3})

• (\text{0,1}) \️(\️{mol-dm$^3}$}) yoduro de sodio (\️{NaI})

  (\️{0,1}) \️(\️{mol-dm$^-3}$) cloruro de hierro (III) (\️{FeCl}_{3})

  (\️{0,1}) \(\text{mol-dm$^-3}$}) hidróxido de sodio (\(\text{NaOH}\))

• 9 tubos de ensayo grandes
• 3 propetas

Método

Reacción 1: Preparar tres tubos de ensayo con \text{5}{mL}, \text{10}{mL}{mL} y \text{15}{mL}{mL} de nitrato de plata respectivamente. Con una propieta limpia añade a cada una \text{5}\️ de cloruro de sodio y observa lo que ocurre.

Reacción 2: Prepara tres tubos de ensayo con \(\text{5})\(\text{mL}), \(\text{10})\(\text{mL}) y \(\text{15})\(\text{mL}) de nitrato de plomo respectivamente. Con una propina limpia añade a cada una de ellas \(\text{5}\️) de yoduro de sodio y observa lo que ocurre. Escribe una ecuación equilibrada para esta reacción.

Reacción 3: Prepara tres tubos de ensayo con \(\text{5}) \(\text{mL}), \(\text{10}) \(\text{mL}) y \(\text{15}) \(\text{mL}) de hidróxido de sodio respectivamente. Añade a cada uno \(\text{5}\️) de cloruro de hierro(III) y observa lo que ocurre.

Discusión y conclusión

Independientemente de la cantidad de reactivos que se añada, se forman los mismos productos, con las mismas composiciones (es decir, el precipitado que se observa en las reacciones). Sin embargo, si los reactantes no se añaden en las proporciones correctas, habrá reactantes sin reaccionar que permanecerán en la solución final, junto con los productos formados.

Relaciones de volumen en gases (ESADX)

En una reacción química entre gases, los volúmenes relativos de los gases en la reacción se presentan en una relación de números enteros pequeños si todos los gases están a la misma temperatura y presión. Esta relación también se conoce como Ley de Gay-Lussac.

Por ejemplo, en la reacción entre el hidrógeno y el oxígeno para producir agua, dos volúmenes de \N(\text{H}_{2}}reaccionan con 1 volumen de \N(\text{O}_{2}}para producir 2 volúmenes de \N(\text{H}_{2}\text{O}}.

En la reacción para producir amoníaco, un volumen de gas nitrógeno reacciona con tres volúmenes de gas hidrógeno para producir dos volúmenes de gas amoníaco.