LICEO STATALE “G. CARDUCCI”
Anno scolastico 2012/13
Classi IIIC
Appunti di Chimica p.2
LE LEGGI PONDERALI
Legge della conservazione della massa (Lavoisier, 1774)
Antoine Lavoisier fu il primo a fare dei veri e propri esperimenti. Pesando accuratamente le
sostanze, prima e dopo una reazione in ambiente chiuso, formulò la legge della conservazione
della massa:
La somma delle masse delle sostanze prima della reazione (reagenti) è sempre uguale a quella dei
prodotti ottenuti (quindi non c'è creazione o distruzione di materia).
Ci sono casi in cui, apparentemente, la legge non sembra valida, come ad esempio quando si brucia
un pezzo di carbone: alla fine della combustione rimane solo un po’ di cenere. In realtà, come
specificato sopra, occorre far avvenire la reazione in ambiente chiuso perché dalla combustione si
libera anidride carbonica (CO2) che si disperde nell’aria.
Legge delle proporzioni definite (Proust, 1806)
Joseph Proust, studiando la pirite, scoprì che presentava una composizione costante
indipendentemente dal luogo di provenienza. In particolare, la pirite era formata sempre e solo da
ferro e zolfo rispettivamente in una proporzione di 1 : 0.57.
Tale regolarità si presentava anche in altri minerali, per cui arrivo alla formulazione della legge
delle proporzioni definite:
Quando gli elementi si combinano per formare un composto, il loro rapporto in massa è sempre
definito e costante, specifico di quel composto.
Legge delle proporzioni multiple (Dalton, 1803)
John Dalton scoprì che, in alcuni casi, due elementi possono combinarsi in modo diverso per
ottenere differenti composti, però il rapporto di combinazione era sempre esprimibile con numeri
interi. La legge delle proporzioni multiple afferma che:
Quando due elementi si combinano per formare composti diversi, il rapporto tra la quantità in massa
di un elemento che si combina con una quantità fissa di un altro elemento è esprimibile con numeri
interi e piccoli.
composto
g azoto
g ossigeno
rapporto
Protossido di azoto
1
0.57
0.57 (0.57 · 1)
Ossido di azoto
1
1.14
1.14 (0.57 · 2)
Anidride nitrosa
1
1.71
1.71 (0.57 · 3)
Ipoazotide
1
2.28
2.28 (0.57 · 4)
Anidride nitrica
1
2.85
2.85 (0.57 · 5)
LA TEORIA ATOMICA DI DALTON
All'inizio del 1800 John Dalton formulò la prima teoria atomica della materia scientificamente
valida. Dalton si rese conto che questa ipotesi forniva una perfetta chiave di interpretazione di tutte
le fondamentali leggi della chimica a quei tempi già note (la legge di conservazione della massa, la
legge delle proporzioni definite e la legge delle proporzioni multiple da lui stesso enunciata).
Il termine atomo (dal greco: indivisibile) fu ripreso dal filosofo greco Democrito che per primo, nel
IV sec. a.C., aveva ipotizzato che la materia fosse costituita da particelle indivisibili. Quella di
Democrito era una teoria filosofica, non si basava cioè su dati oggettivi e non incontrò daltronde un
grande favore. Nei secoli che seguirono, infatti, le interpretazioni più seguite furono altre e fu
necessario aspettare 2000 anni perchè queste idee riprendessero piede.
Dal 1800 a oggi la teoria atomica di Dalton ha avuto continue conferme e da non molti anni,
attraverso l'uso di tecniche microscopiche sofisticate, è stato anche possibile ottenere immagini
dirette di alcuni atomi.
I punti principali della teoria atomica di Dalton possono essere così schematizzati:
• La materia ha una natura discontinua ed è costituita da particelle microscopiche non
ulteriormente divisibili (atomi).
• Gli atomi di uno stesso elemento sono tutti uguali; gli atomi di elementi differenti sono
diversi. Gli atomi di un elemento non possono essere convertiti in atomi di altri elementi.
• Gli atomi di un elemento si combinano solo con numeri interi di atomi di altri elementi.
• Nelle reazioni chimiche gli atomi si trasferiscono interi da un composto all'altro ( gli atomi
non possono essere creati né distrutti).
Anche la teoria di Dalton tuttavia dovette ben presto essere modificata. Le nuove scoperte fatte tra
la fine del 1800 e l'inizio del 1900 dimostrarono infatti che l'atomo è divisibile e costituito da
particelle più piccole dette subatomiche. Rimane valida la seguente definizione di atomo: L'atomo è
la più piccola parte di un elemento che ne mantiene le caratteristiche
