Antoine Laurent Lavoisier utilizzando la bilancia e lavorando in condizioni in cui non vi è scambio di materia tra il sistema e l’ambiente enunciò quella che è considerata la prima legge della chimica, la legge di conservazione della massa che porta giustamente il suo nome.
Enunciata la teoria secondo cui la materia è costituita da atomi come espresso da Dalton (1803), la legge di conservazione della massa in una reazione chimica venne interpretare come conservazione del numero di atomi.
Nella combustione di un pezzo di legno, la massa iniziale si ritrova unendo alla massa della cenere la massa dei gas liberati durante la reazione stessa. Nel caso del Ferro esposto all’aria, la massa del ferro arrugginito è la somma della massa del ferro e di una parte dell’aria circa 1/5, in realtà l’ossigeno che reagisce con esso.
L’energia è la capacità di compiere un lavoro. Si compie un lavoro ogni volta che, applicando una forza, si sposta una parte di materia.
Esistono varie forme d’energia come quella cinetica, potenziale, elettrica, chimica, dovute a cause diverse. Joule enunciò una legge generale: “Legge della conservazione dell’energia”.
Mentre nelle trasformazioni la materia è ciò che subisce il cambiamento, l’energia è ciò che lo produce o che deriva da esso. La materia e l’energia possono essere considerate interconvertibili ciò come due diverse manifestazioni delle stesse entità.
Ciò è regolato dalla legge di Einstein “E=mc2“. In base a queste considerazioni la legge della conservazione della massa e dell’energia possono essere enunciate in un’unica espressione.
Questa legge chimica venne ricavata sperimentalmente da John Dalton.
La legge delle proporzioni multiple è spiegata con naturalezza da un modello che prevede che gli elementi siano costituiti da atomi indivisibili e uguali in massa e che le altre sostanze siano costituite da particelle tutte uguali, le molecole, formate dall’aggregazione di un numero piccolo e fisso di atomi di ciascuno degli elementi che le compongono.
Questa legge detta anche delle proporzioni definite e costanti fu enunciata nel 1799 dal chimico francese Joseph Proust, sulla base di prolungate sperimentazioni chimiche sulla regolarità di comportamento della materia espresse mediante relazioni quantitative analoghe a quelle degli studi di Antoine Lavoisier.
Secondo Proust: “… un composto è un prodotto privilegiato al quale la natura ha dato una composizione costante”.
Esempio
Il carbonato di rame, qualunque fosse la sua origine (naturale o preparato in laboratorio), conteneva rame, carbonio e ossigeno sempre nelle stesse proporzioni.
Elementi e sostanze
In natura le sostanze sono costituite da atomi solitamente legati ad altri in unità più complesse che, se aggregate fra loro, costituiscono quello che percepiamo macroscopicamente come “materia”, cioè i composti o sostanze. Esistono numerosi tipi di composti e regole per dare ad ognuno il nome tenendo presente che:
Le sostanze possono essere chiamate:
L’Organismo Internazionale (IUPAC) si occupa della nomenclatura Chimica.
Esistono regole che consentono di comprendere i principi generali della nomenclatura inorganica.
In generale tutti le sostanze sono elettricamente neutre.
Esistono oggetti formati da atomi o gruppi di atomi che portano una carica elettrica detti Ioni (Cationi e Anioni).
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6. La concentrazione delle soluzioni. Diluizione e mescolamento
7. L'ipotesi dell'esistenza degli atomi, le formule. Stechiometria...
9. Trasformazioni di fase. Diagrammi di stato e proprietà colliga...
10. Le reazioni chimiche: la gestione quantitativa
12. Il significato di funzione d'onda e la sua relazione con la def...
13. I numeri quantici e i loro vincoli
14. Le configurazioni elettroniche
15. Le proprietà periodiche degli atomi. Tavola periodica
16. Stechiometria
17. Il legame chimico, covalente, covalente polare, ionico. La pola...
18. Reazioni che implicano trasferimento di elettroni e loro bilanc...
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21. Equilibrio chimico in fase omogenea ed eterogenea
22. Acidi e Basi
23. Acidi e Basi forti e deboli
24. Ruolo dell'acqua come solvente e come reagente
25. Equilibrio chimico in soluzione acquosa
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