Leggi fondamentali della Chimica (ponderali e volumetriche)

Si dicono leggi fondamentali della Chimica, le cinque leggi che regolano le combinazioni e le reazioni chimiche tra gli elementi. Tali leggi permettono di stabilire la composizione ponderale e atomica dei vari composti e di ricavare le quantità relative di reagenti e prodotti in una reazione chimica.

Leggi ponderali

Le prime tre leggi fondamentali della Chimica si dicono ponderali in quanto relative ai pesi dei reagenti e dei prodotti di reazione. Vediamole qui di seguito nel dettaglio.

Legge della conservazione della massa di Antoine Lavoisier

La prima legge ponderale è detta della conservazione della massa, o più semplicemente legge di Lavoisier, e stabilisce che la massa dei prodotti dei reagenti è sempre uguale alla massa dei prodotti di reazione, ovvero in una reazione chimica la massa totale delle sostanze reagenti si conserva.

Questa legge fu definita nel 1774, da Antoine Lavoisier, che riscaldando un campione di stagno in un contenitore di vetro sigillato ermeticamente (ma contenente aria), notò che la quantità di massa contenuta nel contenitore dopo tale esperimento (ossido di stagno ed aria) era rimasta invariata.

Legge di conservazione dell’energia

La legge di conservazione dell’energia enuncia che:

l’energia non può essere né creata, né distrutta, ma può essere trasformata o convertita in una forma di energia differente, mantenendo sempre invariata la sua quantità; da ciò si deduce che l’energia totale contenuta dall’universo (ipotizzato come sistema isolato) è sempre costante nel tempo.

Legge delle proporzioni definite di Joseph Proust

La seconda legge ponderale è detta delle proporzioni definite, anche detta legge della “composizione costante” o più semplicemente legge di Proust, e stabilisce che quando due o più elementi formano un composto, le quantità degli elementi che reagiscono sono in rapporto definito e costante. In altre parole, gli elementi costituenti un dato composto, sono sempre combinati nelle stesse proporzioni in peso, qualunque sia l’origine ed il modo di preparazione del composto.

Legge delle proporzioni multiple di John Dalton

La terza legge ponderale è detta delle proporzioni multiple, o più semplicemente legge di Dalton, e stabilisce che quando due o più elementi si combinano tra loro con rapporti ponderali diversi, per dare origine a composti diversi, mantenendo costante la quantità in peso di uno di essi, la quantità dell’altro elemento necessaria a reagire per formare un diverso composto risulterà essere un multiplo o sottomultiplo di se stessa, in rapporti esprimibili con numeri piccoli ed interi.

Legge dei pesi di combinazione

In tutti i composti di un dato elemento, il peso relativo di quell’elemento può essere rappresentato da un numero che è il suo peso di combinazione o da un semplice multiplo di quel numero.

Leggi volumetriche

Le ultime due leggi fondamentali della Chimica si dicono volumetriche in quanto riguardano i volumi di reagenti gassosi e dei prodotti, anch’essi gassosi.

Legge dei volumi di combinazione di Gay-Lussac

La prima legge volumetrica è detta legge dei volumi di combinazione, o più semplicemente legge di Gay-Lussac, e stabilisce che quando una reazione avviene tra sostanze gassose, i volumi dei reagenti stanno tra loro e con quelli dei prodotti in rapporti semplici, ossia dati da numeri interi, razionali e piccoli.

Legge di Avogadro

La seconda, ed ultima, legge volumetrica è detta legge di Avogadro, essa stabilisce che volumi uguali di gas diversi, nelle stesse condizioni di temperatura e di pressione, contengono lo stesso numero di molecole.

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