Le Leggi Fondamentali Delle Reazioni Chimiche

Ragazzi di 3°B, in questo post riassumerò le leggi fondamentali delle reazioni chimiche che stiamo studiando a scuola, anche per permettere a quanti non dispongono ancora del libro di avere un riferimento.

Nella seconda metà del Settecento, il chimico francese Antoine-Laurent de Lavoisier usò la bilancia analitica per pesare con grande precisione tutti i reagenti e poi  tutti i prodotti (inclusi gli eventuali gas) raccolti dopo le reazioni chimiche.

In tal modo, egli constatò che le due misure coincidono: se, ad esempio, si inizia con 14 g di reagenti, si otterranno sempre 14 grammi di prodotti, qualunque sia la reazione considerata.

Lavoisier propose allora una importante legge sperimentale, enunciando nel 1775  la prima legge della Chimica o Legge della conservazione della massa:

"In una reazione chimica, che avvenga in un sistema chiuso, la somma delle masse dei reagenti è pari alla somma delle masse dei prodotti di reazione."

In altre parole, in una reazione chimica nulla si crea e nulla si distrugge: tutto ciò che c'era prima della reazione, si ritrova anche dopo che essa è avvenuta.

L'opera di Lavoisier fu continuata da un altro chimico francese, Joseph Louis Proust, considerato uno dei precursori della teoria atomica. Egli fece un'altra scoperta decisiva, analizzando i composti chimici, ovvero studiando quelle reazioni che dai composti permettono di ottenere gli elementi puri. Pesando i prodotti di queste reazioni, Proust trovò che:

"Le quantità dei diversi elementi che si combinano a formare un dato composto (comunque esso sia preparato) stanno sempre tra loro in una proporzione ben precisa e fissa." [Legge delle proporzioni definite]

Per esempio, se si analizza il solfato di rame  (il verderame che i contadini spruzzano sulle viti, per proteggerle dai parassiti) si trova che esso è formato dai tre elementi: rame, ossigeno, zolfo. 

Ebbene la massa di questi tre elementi stanno sempre tra loro come 2 : 2: 1.

Ad esempio:


5g di solfato di rame contengono  2 g di rame + 2 g di ossigeno + 1 g di zolfo

10 g di solfato di rame contengono  4 g di rame + 4 g di ossigeno + 2 g di zolfo

50 g di solfato di rame contengono 20 g di rame + 20 g di ossigeno + 10 g di zolfo

Lo stesso risultato si trova per qualsiasi altro composto analizzato, anche se i numeri che compaiono nella proporzione possono cambiare.

Il chimico inglese John Dalton capì che queste osservazioni possono essere spiegate in modo semplice.

Basta supporre che i composti siano formati dall'unione di un piccolo numero di unità indivisibili, gli atomi, che sono tipici di ciascun elemento chimico.

Per esempio, di seguito è illustrata la reazione chimica con cui l'idrogeno e l'ossigeno (in forma di molecole di due atomi) si combinano formando acqua (molecole di tre atomi):

2 H2  +  O2  ----->  2 H2O

Per questa volta, basta così. Nel prossimo post, affronteremo le formule chimiche e il bilanciamento delle reazioni chimiche.

Vi propongo un video su Lavoisier e la conservazione della massa, che pur in lingua inglese è facile da comprendere.