Principios Fundamentales de la Teoría Atómica

Leucipo y Demócrito: El Átomo Indivisible

Leucipo y Demócrito postularon que la división sucesiva de la materia llegaría a una porción indivisible: el átomo, que significa "que no se puede cortar".

Aristóteles y la Teoría Continuista

Aristóteles rechazó la teoría atomística, proponiendo que la materia estaba formada por cuatro elementos: tierra, agua, aire y fuego. Esta teoría se conoce como continuista.

El Atomismo

Los atomistas sostenían que:

• Todo está hecho de pequeñas partículas llamadas átomos.
• La división repetida de una sustancia lleva a los átomos.
• Las sustancias están formadas por diferentes clases de átomos.
• Las propiedades de la materia varían según la agrupación de los átomos.
• Los átomos son invisibles debido a su pequeño tamaño.

Reacciones Químicas y la Conservación de la Masa

Definición de Reacción Química

Una reacción química es un proceso donde una o más sustancias se transforman en otras diferentes, las sustancias originales desaparecen.

Ley de la Conservación de la Masa

La masa en una reacción química permanece constante.

Masa de sustancia 1 (g) + Masa de sustancia 2 (g) = Masa del compuesto (g)

Lavoisier y la Ley de la Conservación de la Masa

• En un sistema cerrado, la ganancia de una parte se compensa con la pérdida en otra.
• La masa de un sistema permanece constante, independientemente de las transformaciones internas.
• En una transformación química en un sistema cerrado, la masa total de las sustancias se conserva.

Ejemplo: Masa de azufre (g): 0.25, Masa de cobre (g): 1. La razón entre la masa de cobre y la masa de azufre es 4 (masa de cobre / masa de azufre).

Ley de Proust o Ley de las Proporciones Definidas

Cuando dos o más elementos se combinan para formar un mismo compuesto, siempre lo hacen en proporciones de masas definidas y constantes. Esta ley distingue los compuestos de las mezclas homogéneas.

• Una mezcla homogénea puede tener los mismos componentes que un compuesto, pero en diferentes proporciones. Un compuesto tiene una proporción única e invariable.

Ejemplo: El H y el O₂ pueden formar una mezcla homogénea gaseosa en diversas proporciones, pero 1g de hidrógeno con 8g de oxígeno siempre forma agua.

Teoría Atómica de Dalton

• La materia está formada por átomos indivisibles e invariables.
• Los elementos están formados por átomos iguales con la misma masa y propiedades químicas.
• Átomos de diferentes elementos tienen masas y propiedades químicas distintas.
• Los compuestos químicos se forman por la combinación de átomos de dos o más elementos diferentes.
• Cuando átomos de distintos elementos se combinan para formar un compuesto, lo hacen en una relación de números enteros sencillos.
• En las reacciones químicas, los átomos no se crean ni se destruyen, solo cambian su distribución.
• Un elemento es una sustancia formada por átomos iguales.
• Un compuesto es una sustancia formada por átomos distintos combinados en proporciones fijas.
• Una reacción química es una reorganización de los átomos de las sustancias involucradas.

La materia es discontinua, y las partículas de la teoría cinética de la materia son átomos.

Ley de Conservación de la Masa

La masa de las sustancias iniciales es igual a la masa de las sustancias finales. Ejemplo: a (g) de cloro + b (g) de sodio = a + b (g) de cloruro de sodio.

Ley de Proporciones Constantes

Cuando dos o más sustancias se combinan para formar un compuesto, siempre lo hacen en una proporción fija.

Ley de Gay-Lussac para los Volúmenes de los Gases

Cuando gases se combinan para formar compuestos gaseosos, sus volúmenes guardan una proporción de números enteros sencillos, si se miden en las mismas condiciones de presión y temperatura.

Ejemplos:

• 1 vol. de oxígeno + 2 vol. de hidrógeno = 2 vol. de vapor de agua.
• 1 vol. de cloro + 1 vol. de hidrógeno = 1 vol. de cloruro de hidrógeno.
• 1 vol. de nitrógeno + 3 vol. de hidrógeno = 2 vol. de amoniaco.

Dalton no pudo explicar la Ley de Gay-Lussac.

Ley de Avogadro

• Las partículas últimas de los gases no son átomos, sino moléculas (agregados de átomos).
• Volúmenes iguales de gases, en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de moléculas.

Ejemplos:

• 2 vol. de hidrógeno + 1 vol. de oxígeno = 2 vol. de agua.
• 1 vol. de cloro + 1 vol. de hidrógeno = 2 vol. de cloruro de hidrógeno.
• 3 vol. de hidrógeno + 1 vol. de nitrógeno = 2 vol. de amoniaco.