Proporciones Constantes | margaritalezama

PROPORCIONES CONSTANTES

INTRODUCCIÓN

La Ley de las Proporciones Constantes, fijas o definidas, fue enunciada por Joseph Louis Proust, basándose en trabajos experimentales, a principios del siglo XIX. Plantea que cuando dos o más elementos se combinan para formar un determinado compuesto lo hacen en relación de peso invariable.

EXPERIMENTO 5

El químico alemán Jeremías Benjamín Richter (1762-1807) había dirigido su atención hacia las reacciones de neutralización y midió la cantidad exacta de los diferentes ácidos que se precisaban para neutralizar una cantidad determinada de una base particular, y viceversa. Por medio de mediciones cuidadosas halló que se necesitaban cantidades fijas y definidas.

No existía el margen con que un cocinero puede contar en la cocina, donde un poco de más o de menos en algunos ingredientes no es demasiado importante. En lugar de ello había algo así como un peso equivalente: un peso fijo de un compuesto reaccionaba con un peso fijo de otro. Richter publicó su trabajo en 1792.

Dos químicos franceses estaban empeñados en una enconada batalla para ver si esta exactitud existía no solamente en la neutralización ácido-base, sino a través de toda la química. Dicho brevemente: si un compuesto determinado estaba formado de dos elementos (o tres, o cuatro), ¿están esos elementos siempre presentes en este compuesto en las mismas proporciones fijas o pueden variar estas proporciones según el método de preparación del compuesto?

Berthollet, uno de los que colaboraron con Lavoisier en el establecimiento de la moderna terminología química, pensaba lo último. De acuerdo con el punto de vista de Berthollet, un compuesto formado por los elementos x e y podía contener una cantidad de x mayor si se preparaba utilizando un gran exceso de x.

Opuesta a los puntos de vista de Berthollet estaba la opinión de Joseph Louis Proust (1754-1826), quien utilizando análisis cuidadosos y concienzudos, demostró en 1799 que el carbonato de cobre, por ejemplo, contenía cobre, carbono y oxígeno en proporciones definidas en peso, no importando cómo se hubiera preparado en el laboratorio ni cómo se hubiera aislado de las fuentes naturales. La proporción era siempre de 5,3 partes de cobre por 4 de oxígeno y 1 de carbono.

Proust llegó a demostrar que una situación similar prevalecía también para muchos otros compuestos, y formuló la generalización de que todos los compuestos contenían elementos en ciertas proporciones definidas y no en otras combinaciones, independientemente de las condiciones bajo las que se hubiesen formado. Esto se llamó la ley de las proporciones definidas o, a veces, ley de Proust.

PROBLEMA

¿La cantidad de fierro que desplaza al cobre en el sulfato cúprico, es una cantidad fija?

MARCO TEÓRICO

En toda reacción se cumple la ley de la conservación de la materia, enunciada por Lavoisier, así como la ley de las proporciones constantes, enunciada por Proust.

El significado de esta ley es: si reaccionan 10 gramos de la sustancia "A" con 15 gramos de la sustancia "B" y, si ponemos 5 gramos de "A", reaccionarán con 7.5 gramos de "B", dado que si pusimos la mitad de "A", reaccionarán con la mitad de "B".

Siempre habrá una relación proporcional entre los participantes de la reacción.

EXPLICACIÓN

Se propusieron cantidades arbitrarias de sulfato de cobre, y se emplearon dos distintas concentraciones, una el doble que la otra.

Al realizar la reacción en forma cuidadosa, la cantidad del sulfato cúprico "X" que reacciona con una cantidad de fierro "Y", se duplica en el segundo ensayo teniendo "2X" por lo que la cantidad reaccionante de fierro debe ser "2Y".

Esto habla de la proporcionalidad: doble cantidad de un reactivo "X", doble del otro "Y", triple de "X", triple de "Y", etc..

Esta Ley se cumple para todas las reacciones químicas.

HIPÓTESIS

Al hacer reaccionar limadura de fierro con una disolución de sulfato cúprico de concentración conocida, la cantidad reaccionante de fierro será una constante.

La reacción:

CuSO4 + Fe ------ FeSO4 + Cu

PLAN EXPERIMENTAL

Materiales

1 Báscula
2 matraces aforados de 250 ml
2 vasos de precipitados de 250 ml
1 probeta graduada de 50 ml
1 gotero
Sulfato de cobre(II)
Limadura de fierro
Agua destilada

Procedimiento

Primera disolución:

Pesar 37,5* gramos de CuSO4 y ponerlo en un matraz aforado de 500 ml, añadirle agua destilada hasta la marca.

Segunda disolución:

Pesar 75.0* gramos de CuSO4 y ponerlo en un matraz de 500 ml, añadiele agua destilada hasta la marca.
Tarar el primer vasito de precipitados y ponerle una marca.
Medir 20 ml de la primera disolución.
Pesar el vasito con la disolución y anotar el peso.
Añadirle poco a poco limadura de fierro y observar la reacción, hasta que se cambie el color azul de la disolución por verde muy claro y se precipite el cobre de color rojo. (Comparar con una solución testigo).
Pesar el vasito y determinar por medio de una resta el peso de fierro reaccionante.
Repetir el proceso con el segundo vasito**
Comparar los resultados obtenidos con las dos disoluciones.

* estas cantidades se han propuesto en forma arbitraria y puedes poner las cantidades que desees, solo recuerda que se pretende comprobar la relación de pesos reaccionantes.

**el experimento se puede hacer tantas veces como se desee, con diferentes cantidades y se puede construir una gráfica relacionando peso de sulfato cúprico vs. peso de fierro.