Legge di Lavoisier

Le reazioni chimiche sono i processi attraverso cui le sostanze modificano la propria composizione: sono trasformazioni della materia di tipo irreversibile.

Nelle espressioni che simboleggiano le reazioni, le molecole delle sostanze reagenti vengono indicate a sinistra di una freccia che mostra il senso in cui avviene la reazione e le molecole delle sostanze prodotte dalla reazione vengono indicate a destra.

Reagenti → Prodotti

La materia dunque subisce trasformazioni e cambia il suo aspetto, ma nel corso di una reazione chimica nulla va perduto. Due composti chimici possono reagire fra loro e dare origine a composti nuovi e diversi dai precedenti per colore o volume. Ma gli atomi (e quindi le masse) che erano presenti nei composti di partenza saranno gli stessi che troveremo nei composti formatisi dopo la reazione.

È questa una delle più importanti leggi della chimica, nota con il nome di «legge della conservazione delle masse», o «legge di Lavoisier», dal nome del chimico francese che la enunciò, così, nel 1774: «la somma delle masse delle sostanze che reagiscono in una trasformazione chimica deve essere uguale alla somma delle masse delle sostanze prodotte dalla reazione». Tuttavia, questa legge è molto più celebre sotto la seguente forma: «in natura nulla si crea e nulla si distrugge, ma tutto si trasforma».

Secondo la legge di Lavoisier in una reazione chimica la somma delle masse dei reagenti è uguale alla somma delle masse dei prodotti.

Così, ad esempio, facendo reagire 10 grammi di idrogeno con 80 grammi di ossigeno, si ottengono 90 grammi di acqua: la legge di Lavoisier è rispettata.

Spiegazione della Legge di Lavoisier

Cerchiamo ora di applicare questa legge alla reazione chimica che avviene fra acido cloridrico, HCl e solfato di sodio, Na2SO4, da cui si ottengono cloruro di sodio, NaCl e acido solforico, H2SO4.

Prendiamo in esame i composti di partenza e contiamone gli atomi: possiamo osservare che abbiamo un atomo di idrogeno e un atomo di cloro nel composto HCl, e due atomi di sodio, un atomo di zolfo e quattro atomi di ossigeno nel composto Na2SO4.

Osserviamo ora i prodotti della reazione: H2SO4 e NaCI. Si vede bene che i conti non tornano. Gli atomi di idrogeno sono diventati due, e manca un atomo di sodio. Ma la legge di Lavoisier deve essere rispettata. E allora prenderemo due molecole di acido cloridrico: 2 HCl.

Ma il coefficiente 2 raddoppia tutti gli atomi della molecola. Metteremo allora il coefficiente 2 anche davanti alla molecola di cloruro di sodio: 2 NaCl. Vediamo ora la reazione bi-lanciata:

2 HCl + Na2SO4 → H2SO4 + 2 NaCl

Ora i conti tornano, chiunque può verificarlo. La legge di Lavoisier è infine stata rispettata.

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