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sábado, 30 de mayo de 2009




Ley de la conservación de la materia


Objetivos

El alumno comprobará experimentalmente la ley de la conservación de la materia.

Introducción

Los primeros experimentos cuantitativos que demostraron la ley de la conservación de la materia se atribuyen al famoso científico francés Jaseph Antoine Laurent Lavoisier (1743- 1794). Sus más célebres experimentos fueron en la esfera de la combustión. En sus tiempos se explicaba la combustión con base en la teoría del flogisto, según la cual todas las sustancias inflamables contenían una sustancia llamada flogísto, la cual se desprendía durante el proceso de la combustión. Sin embargo, cuando Lavoisier usó sus delicadas balanzas encontró que la sustancia poseía una masa mayor después de dicho proceso, lo cual refutaba la teoría del flogisto.

De acuerdo con sus resultados experimentales, Lavoisier estableció varias conclusiones. En primer lugar, reconoció claramente la falsedad de la teoría del flogisto sobre la combustión y declaró que ésta es la unión del oxígeno con la sustancia que arde. En segundo lugar, demostró claramente su teoría de la indestructibilidad o conservación de la materia, la cual expresa que la sustancia puede combinarse o alterarse en las reacciones, pero no puede desvanecerse en la nada ni crearse de la nada. Esta teoría se convirtió en la base de las ecuaciones y fórmulas de la química moderna.

Biografía de Lavoiser

Lavoisier nació en París el 26 de agosto de 1743. De familia acomodada, se dedicó simultáneamente al cultivo de la política y de la ciencia. Miembro de la Ferme générale, principal organismo de recaudación de impuestos, accedió posteriormente al cargo de inspector general de fabricación de pólvora.

Las primeras investigaciones científicas de Lavoisier se centraron en la determinación de las variaciones de peso sufridas por los cuerpos al ser quemados. Comprobó asimismo que esta diferencia se debía a un gas, del mismo aspecto del aire atmosférico, al que bautizó con el nombre de oxígeno. En 1777 fue capaz de descomponer aire en oxígeno y nitrógeno y volver a formarlo nuevamente a partir de estos elementos, con lo que su aseveración se demostró.

Como apoyo a su trabajo experimental, definió la materia como un ente susceptible de ser pesado, concepto que desarrolló paralelamente a un perfeccionamiento de la balanza. Enunció asimismo la ley de conservación de la masa en las reacciones, fundamental en la historia de la química, e identificó la noción de elemento como aquella sustancia que no podía descomponerse por la acción de procesos químicos. Realizó las primeras medidas calorimétricas y estudió, junto a Pierre-Simon Laplace, la respiración animal como un resultado de fenómenos de combustión interna de los tejidos bajo la acción del oxígeno.

En su obra Traité élémentaire de chimie (1789; Tratado elemental de química), propuso la utilización de una nomenclatura química sistemática y racional y acabó con las teorías flogicistas de la combustión metálica (el flogisto era un hipotético principio inflamable contenido en todas las sustancias combustibles) que consideraban la cal, y no el metal, como sustancia básica de la misma.

Lavoisier ocupó el cargo de diputado suplente en los Estados Generales de 1789, tras la revolución francesa, y, sucesivamente, fue nombrado miembro de la comisión de pesas y medidas y secretario del tesoro. En esta época escribió un tratado sobre economía y distribución de la riqueza.

En 1793, la Convención Nacional, gobierno de la revolución, decretó la detención de los recaudadores generales, entre los que se encontraba Lavoisier. Condenado a muerte, fue guillotinado en París el 8 de mayo de 1794.

MATERIAL Y EQUIPO

1 -- Una balanza analítica o semianalítica.


2.- Dos matraces erlenmeyer de 250 ml.


3.- Una probeta de 100 ml.


4.- Un vaso de precipitados de 25 ml.


5.- Un mortero con pistilo.


6.- Dos globos.

REACTIVOS


1.- Una tableta de alka-seltzer.


Aspirina 0.325g


Bicarbonato de sodio 1.700g


Ácido Cítrico 1.000g


Pastilla (sólido).


Reacciona con el agua de forma exotérmica y lo que se libera es CO2.


2.- Bicarbonato de sodio.


Na2CO3 Compuesto formado por carbono, oxígeno y sodio. Polvo (sólido).


3.- Ácido clorhídrico al 4% (aprox.).


Diluido. Líquido.


4.- Agua destilada.


H2O No conduce la energía eléctrica. Líquido.

HIPOTESIS


Se comprueba la ley de la conservación de la materia, las masas permanecen constantes después de los experimentos.

PROCEDIMIENTO


Actividad 1.


El profesor verificará que los alumnos posean los conocimientos teóricos necesarios para la realización de la práctica.


Actividad 2.


A) coloque en un matraz erlenmeyer 20 ml de agua destilada y 20 ml de ácido clorhídrico, empleando la probeta.


b) En el mortero triture con el pistilo una tableta de alka-seltzer. A continuación vierta el polvo en el interior de un globo, teniendo cuidado de que no quede en las paredes exteriores del mismo.


e) Embone la boca del globo con la del matraz erlenmeyer, asegurándose de que no caiga alka-seltzer dentro del matraz. Determine la masa de todo el sistema.


d) Levante el globo para que el alka-seltzer caiga dentro del matraz y espere a que la reacción que se produce finalice.


e) Determine nuevamente la masa de todo el sistema.


9 Determine el diámetro del globo inflado.

Actividad 3.


a) Coloque en un matraz erlenmeyer 20 ml de HCI, empleando la probeta.


b) Coloque en el interior del globo 1,5 g aproximadamente de NaHCO3, teniendo cuidado de que no quede en las paredes exteriores del mismo.


e) Repita los pasos c) a f) mencionados en la actividad 2

PREGUNTAS ORIENTADORAS


1.- Investigue cuál es la sustancia o sustancias que se utilizan en la fabricación del alka - seltzer.


Aspirina 0.325g


Bicarbonato de sodio 1.700g


Ácido Cítrico 1.000g.

Con los resultados obtenidos complete la tabla siguiente.

Actividad

Masa inicial del sistema

Masa final del sistema

2

152.40

152.09

3

159.71

159.28

3.- De acuerdo con los datos de la tabla anterior, ¿se cumple la ley de la conservación de la materia en ambas actividades?.


R= No.


4.- Si la respuesta anterior fue negativa, analice si la fuerza de flotación es un factor que influyó en los experimentos. Si es así, considérela en sus cálculos pata verificar la ley de la conservación de la materia.


R= La fuerza de flotación sí influye.


5.- Escriba las ecuaciones químicas de las reacciones que se llevaron a cabo en ambas actividades.


BIBLIOGRAFIA


1.- Mortimer, E.C. Quimica. Grupo Editorial lberoamericana,1983.


2.- Greene, J.E. 100 Grandes Científicos. Diana, México, 1981.


3.- Chang, R. Quírnica. Me Graw-Hill, México, 1994.

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