Si analitzes aigua de l'aixeta de casa teva i aigua d'una glacera dels Alps, tindran la mateixa proporció d'hidrogen i oxigen? La resposta és sí, sempre, i aquest fet tan simple és una de les lleis més útils de la química.
A finals del segle XVIII, el químic francès Joseph Louis Proust va analitzar un mateix compost obtingut de fonts molt diferents (minerals naturals, reaccions de laboratori...) i va comprovar una cosa sorprenent: la proporció entre els elements que el formaven era sempre idèntica.
Practica★☆☆Sense començar
Analitzem aigua destil·lada d'un laboratori i aigua de pluja recollida i purificada. En quina proporció es combinen l'hidrogen i l'oxigen en cadascuna? Què diu la llei…
Analitzem aigua destil·lada d'un laboratori i aigua de pluja recollida i purificada. En quina proporció es combinen l'hidrogen i l'oxigen en cadascuna? Què diu la llei de Proust sobre la procedència de les mostres?
Si coneixes la proporció d'un compost, pots calcular la massa d'un element a partir de la massa de l'altre, igual que faries amb una recepta de cuina.
Fixa't: com més hidrogen hi poses, més oxigen necessites per mantenir exactament la mateixa proporció $1:8$.
Practica★☆☆Sense començar
En l'aigua, l'hidrogen i l'oxigen es combinen en la proporció $1\ \text{g}$ d'hidrogen per cada $8\ \text{g}$ d'oxigen. Quants grams d'oxigen es combinaran amb…
En l'aigua, l'hidrogen i l'oxigen es combinen en la proporció $1\ \text{g}$ d'hidrogen per cada $8\ \text{g}$ d'oxigen. Quants grams d'oxigen es combinaran amb $4\ \text{g}$ d'hidrogen?
Per formar diòxid de carboni, el carboni i l'oxigen es combinen en la proporció $3\ \text{g}$ de carboni per cada $8\ \text{g}$ d'oxigen. Quina massa d'oxigen necessites…
Per formar diòxid de carboni, el carboni i l'oxigen es combinen en la proporció $3\ \text{g}$ de carboni per cada $8\ \text{g}$ d'oxigen. Quina massa d'oxigen necessites per cremar del tot $9\ \text{g}$ de carboni?
El calci i l'oxigen es combinen en la proporció $5:2$ per formar calç viva (òxid de calci). a) Quina massa de calci es combina amb $16\ \text{g}$ d'oxigen? b) Quina…
El calci i l'oxigen es combinen en la proporció $5:2$ per formar calç viva (òxid de calci).
a) Quina massa de calci es combina amb $16\ \text{g}$ d'oxigen?
La llei de Proust també serveix a la inversa: si et donen dues mostres amb masses diferents dels mateixos elements, pots comprovar si són compatibles amb el mateix compost calculant la proporció de cadascuna.
Practica★☆☆Sense començar
Una mostra d'aigua conté $2\ \text{g}$ d'hidrogen i $16\ \text{g}$ d'oxigen; una altra mostra conté $5\ \text{g}$ d'hidrogen i $40\ \text{g}$ d'oxigen. La figura compara…
Una mostra d'aigua conté $2\ \text{g}$ d'hidrogen i $16\ \text{g}$ d'oxigen; una altra mostra conté $5\ \text{g}$ d'hidrogen i $40\ \text{g}$ d'oxigen. La figura compara la composició de les dues mostres.
Calcula la proporció entre hidrogen i oxigen a cada mostra i raona si poden ser el mateix compost.
Una mostra conté $3\ \text{g}$ de carboni i $8\ \text{g}$ d'oxigen, i una altra conté $3\ \text{g}$ de carboni i $4\ \text{g}$ d'oxigen. Poden ser el mateix compost?…
Una mostra conté $3\ \text{g}$ de carboni i $8\ \text{g}$ d'oxigen, i una altra conté $3\ \text{g}$ de carboni i $4\ \text{g}$ d'oxigen. Poden ser el mateix compost? Justifica la teva resposta amb la llei de Proust.
Un laboratori analitza dues mostres d'un òxid de ferro. La mostra A conté $14\ \text{g}$ de ferro i $6\ \text{g}$ d'oxigen; la mostra B conté $21\ \text{g}$ de ferro i…
Un laboratori analitza dues mostres d'un òxid de ferro. La mostra A conté $14\ \text{g}$ de ferro i $6\ \text{g}$ d'oxigen; la mostra B conté $21\ \text{g}$ de ferro i $9\ \text{g}$ d'oxigen. Calcula la proporció de cadascuna i decideix si són el mateix compost.
De vegades, dos elements es combinen en més d'una proporció fixa, i cada proporció dona lloc a un compost diferent, amb propietats diferents.
Practica★★☆Sense començar
El coure pot formar dos òxids diferents. En una mostra, $8\ \text{g}$ de coure es combinen amb $2\ \text{g}$ d'oxigen; en una altra mostra, $8\ \text{g}$ de coure es…
El coure pot formar dos òxids diferents. En una mostra, $8\ \text{g}$ de coure es combinen amb $2\ \text{g}$ d'oxigen; en una altra mostra, $8\ \text{g}$ de coure es combinen amb $1\ \text{g}$ d'oxigen. La figura compara la composició de les dues mostres.
Analitzem tres mostres d'«òxid de ferro». La mostra A conté $14\ \text{g}$ de ferro i $6\ \text{g}$ d'oxigen; la mostra B, $14\ \text{g}$ de ferro i $4\ \text{g}$…
Analitzem tres mostres d'«òxid de ferro». La mostra A conté $14\ \text{g}$ de ferro i $6\ \text{g}$ d'oxigen; la mostra B, $14\ \text{g}$ de ferro i $4\ \text{g}$ d'oxigen; la mostra C, $21\ \text{g}$ de ferro i $9\ \text{g}$ d'oxigen.
a) Calcula la proporció ferro:oxigen de cada mostra.
b) Quines són el mateix compost?
c) Explica per què el ferro pot donar lloc a més d'un òxid diferent.
El carboni i l'oxigen poden formar dos gasos diferents. A la mostra A hi ha $6\ \text{g}$ de carboni i $8\ \text{g}$ d'oxigen; a la mostra B hi ha $6\ \text{g}$ de…
El carboni i l'oxigen poden formar dos gasos diferents. A la mostra A hi ha $6\ \text{g}$ de carboni i $8\ \text{g}$ d'oxigen; a la mostra B hi ha $6\ \text{g}$ de carboni i $16\ \text{g}$ d'oxigen. La figura mostra el model de cada molècula.
a) Calcula la proporció carboni:oxigen de cada mostra.
b) Són el mateix compost?
c) Sabent que un dels gasos és el monòxid de carboni (molt tòxic) i l'altre és el diòxid de carboni, explica per què la llei de Proust permet distingir-los encara que estiguin formats pels mateixos elements.
Si mescles dos elements sense respectar-ne la proporció exacta, no tot reacciona: el que està en excés sobra sense combinar-se.
Practica★★☆Sense començar
En un recipient tancat posem $10\ \text{g}$ d'hidrogen i $64\ \text{g}$ d'oxigen i fem que reaccionin (la proporció de combinació és $1:8$). La figura mostra el…
En un recipient tancat posem $10\ \text{g}$ d'hidrogen i $64\ \text{g}$ d'oxigen i fem que reaccionin (la proporció de combinació és $1:8$). La figura mostra el recipient abans de la reacció.
Barregem $16\ \text{g}$ d'hidrogen amb $100\ \text{g}$ d'oxigen i provoquem la reacció (proporció $1:8$). a) Quina massa de cada gas reacciona? b) Quina massa d'aigua es…
Barregem $16\ \text{g}$ d'hidrogen amb $100\ \text{g}$ d'oxigen i provoquem la reacció (proporció $1:8$).
Un alumne afirma: «Si poso el doble d'oxigen, l'aigua que es formi portarà el doble d'oxigen». Per comprovar-ho posem $4\ \text{g}$ d'hidrogen amb $64\ \text{g}$…
Un alumne afirma: «Si poso el doble d'oxigen, l'aigua que es formi portarà el doble d'oxigen». Per comprovar-ho posem $4\ \text{g}$ d'hidrogen amb $64\ \text{g}$ d'oxigen (el doble del necessari).
a) Calcula la massa d'aigua que es forma i la massa d'oxigen que sobra.
b) Explica amb la llei de Proust per què l'alumne s'equivoca.