En química, la ley de composición constante (también conocida como la ley de proporciones definidas) establece que las muestras de un puro compuesto siempre contienen lo mismo elementos en el mismo masa proporción. Esta ley, junto con la ley de las proporciones múltiples, es la base de la estequiometría en química.
En otras palabras, no importa cómo se obtenga o prepare un compuesto, siempre contendrá los mismos elementos en la misma proporción de masa. Por ejemplo, dióxido de carbono (CO2) siempre contiene carbono y oxígeno en una relación de masa 3: 8. Agua (H2O) siempre consiste en hidrógeno y oxígeno en una relación de masa 1: 9.
Ley de la Historia de la Composición Constante
El descubrimiento de esta ley se acredita al químico francés Joseph Proust, quienes a través de una serie de experimentos realizados entre 1798 y 1804 concluyeron que los compuestos químicos consistían en una composición específica. Teniendo en cuenta la teoría atómica de John Dalton apenas comenzaba a explicar que cada elemento consistía en un tipo de átomo y en ese momento, la mayoría de los científicos aún creían que los elementos podían combinarse en cualquier proporción, las deducciones de Proust eran excepcional.
Ley de la Composición Constante Ejemplo
Cuando trabajas con problemas de química usando esta ley, tu objetivo es buscar la relación de masa más cercana entre los elementos. Está bien si el porcentaje es de unas pocas centésimas de descuento. Si está utilizando datos experimentales, la variación podría ser aún mayor.
Por ejemplo, digamos que usando la ley de composición constante, usted quiere demostrar que dos muestras de óxido cúprico cumplen con la ley. Su primera muestra fue 1.375 g de óxido cúprico, que se calentó con hidrógeno para producir 1.098 g de cobre. Para la segunda muestra, se disolvieron 1.179 g de cobre en ácido nítrico para producir nitrato de cobre, que posteriormente se quemó para producir 1.476 g de óxido cúprico.
Para resolver el problema, necesitaría encontrar el porcentaje de masa de cada elemento en cada muestra. No importa si elige encontrar el porcentaje de cobre o el porcentaje de oxígeno. Simplemente restará uno de los valores de 100 para obtener el porcentaje del otro elemento.
Escribe lo que sabes:
En la primera muestra:
óxido de cobre = 1.375 g
cobre = 1.098 g
oxígeno = 1.375 - 1.098 = 0.277 g
porcentaje de oxígeno en CuO = (0.277) (100%) / 1.375 = 20.15%
Para la segunda muestra:
cobre = 1.179 g
óxido de cobre = 1.476 g
oxígeno = 1.476 - 1.179 = 0.297 g
porcentaje de oxígeno en CuO = (0.297) (100%) / 1.476 = 20.12%
Las muestras siguen la ley de composición constante, lo que permite cifras significativas y errores experimentales.
Excepciones a la Ley de Composición Constante
Resulta que hay excepciones a esta regla. Hay algunos compuestos no estequiométricos que exhiben una composición variable de una muestra a otra. Un ejemplo es la wustita, un tipo de óxido de hierro que puede contener de 0,83 a 0,95 de hierro por cada oxígeno.
Además, debido a que hay diferentes isótopos de átomos, incluso un compuesto estequiométrico normal puede mostrar variaciones en la composición de masa, dependiendo de qué isótopo de los átomos esté presente. Por lo general, esta diferencia es relativamente pequeña, pero existe y puede ser importante. La proporción de masa de agua pesada en comparación con el agua normal es un ejemplo.