Podstawowe prawa
chemiczne

Prawo zachowania masy



W układzie zamkniętym łączna masa substratów przed
reakcją jest równa łącznej masie produktów po reakcji.

masa substratów = masa produktów

Prawo zachowania masy



Zachowanie masy podczas reakcji chemicznych
stwierdzili i prawo zachowania masy w chemii
sformułowali, niezależnie od siebie Rosjanin
Michaił Łomonosow (1756) i Francuz Antoine

Lavoisier (1785).

Prawo stałości składu



Stosunek masowy pierwiastków w związku chemicznym
jest dla danego związku wielkością stałą.

Prawo stałości składu



Prawo to zostało sformułowane w 1799 roku przez

Josepha Louisa Prousta.

Prawo Avogadra



W jednakowych objętościach różnych gazów i par, w

stałej temperaturze i ciśnieniu, znajduje się jednakowa

liczba cząsteczek.

Prawo Avogadra



W warunkach normalnych mol dowolnego gazu zajmuje 22,4

dm

3

. A to oznacza, że w warunkach normalnych 22,4 dm

3

tlenu, dwutlenku węgla, helu i wielu innych gazów będzie

zawierało 6,02 * 10

23

cząsteczek lub atomów, czyli po prostu

1 mol.

N

a

= 6,02 * 10

23

Liczba Avogadra

1 mol = 6,02 * 10

23

cząsteczek/atomów

Prawo Avogadra



Prawo to zostało
sformułowane jak sama
nazwa wskazuje przez
włoskiego fizyka Amadeo
Avogadra w XIX wieku.

Prawo stałych stosunków
objętościowych gazów



Gazy łączą się w stosunkach, które można wyrazić
niewielkimi liczbami całkowitymi pod warunkiem, że
temperatura i ciśnienie są stałe. Liczbami tymi są

współczynniki stechiometryczne reakcji.

2 H

2

+ O

2

→ 2 H

2

O

2 : 1 : 2

N

2

+ 3 H

2

→ 2 NH

3

1 : 3 : 2

Prawo stałych stosunków
objętościowych gazów



Prawo to odkrył na
drodze doświadczalnej i
sformułował chemik i
fizyk francuski Gay-
Lussac w 1808 roku.

Prawo zachowania energii



W układzie izolowanym suma wszystkich rodzajów
energii układu jest stała (nie zmienia się w czasie).
Energia w układzie izolowanym nie może być ani
utworzona, ani zniszczona, może jedynie zmienić się

forma energii.

Różne składowe energii całkowitej, np.:

energia kinetyczna, potencjalna, wewnętrzna,
chemiczna i masy nie muszą być zachowane i mogą

swobodnie w siebie przechodzić

Prawo działania mas
zwane prawem Guldberga
i Waagego



W stanie równowagi chemicznej stosunek iloczynu stężeń produktów

reakcji (w potęgach ich współczynników stechiometrycznych) do

iloczynu stężeń substratów (w potęgach ich współczynników

stechiometrycznych) jest w danych warunkach ciśnienia i

temperatury wielkością stałą i charakterystyczną dla danej reakcji.

K

c

= k

prod

/ k

substr

Wielkość „K

c

” będąca ilorazem stałych szybkości reakcji

wyznaczających równowagę nosi nazwę stałej równowagi

chemicznej.

K

c

- oznacza stężeniową stałą równowagi chemicznej (zwaną w

skrócie stałą równowagi) - wielkość charakterystyczną dla

danej reakcji w danej temperaturze.

Zależność powyższa znana jest pod nazwą prawa działania mas

(Guldberga i Waagego), lub prawa równowagi chemicznej.

Prawo działania mas
zwane prawem Guldberga
i Waagego



Wartość stałej równowagi zależy od “kierunku” zapisu
równania chemicznego i temperatury, np:

H

2

+ I

2

↔ 2 HI 2 HI ↔ H

2

+ I

2

K

c

= [HI]

2

/ [H

2

] * [I

2

] K

c

= [H

2

] *

[I

2

] / [HI]

2

Prawo działania mas
zwane prawem Guldberga
i Waagego



Prawo to zostało
wprowadzone
wyprowadzone w 1864 r.
przez norweskich
chemików Guldberga i

Waagego.

Prawa elektrolizy
Faraday’a

1. Masa m substancji wydzielonej na elektrodzie jest wprost

proporcjonalna do natężenia prądu I płynącego przez
elektrolit i do czasu t przepływu prądu, tj. do ładunku
elektrycznego Q, który przepłynął przez elektrolit.

m = k I t = k Q

gdzie k - równoważnik elektrochemiczny substancji

2. Ładunek wymagany do wydzielenia się lub wchłonięcia

jednostkowej masy m określony jest wzorem:

Q = FmZ/M

gdzie Q jest tym ładunkiem, M - tzw. masą molową danego

jonu, a F - stałą Faradaya

Prawa elektrolizy
Faraday’a



Przykład.

•Ile gramów miedzi wydzieli się na katodzie platynowej

podczas elektrolizy wodnego roztworu

Cu(NO3)2prądem o natężeniu 1A w czasie 9650

sekund?

–Dane: I = 1 At = 9650 sMCu=63,5 g/molF = 96 500 C
–Szukane: m = ?
–Rozwiązanie:
•reakcja na katodzie: Cu

2+

+2e = Cu → z = 2

•m = kIt= [M/(zF)]·It = [63,5/(2·96 500)]·1· 9650=3,17

g



–Odpowiedź: Na katodzie wydzieli się 3,17 g miedzi

Prawa elektrolizy
Faraday’a



Prawo to sformułował
angielski fizyk i chemik
Michael Faraday.

Prawo podziału Nernsta



Dla dwu nie mieszających się, będących w
kontakcie i pozostających ze sobą w
równowadze cieczy, stosunek stężeń (ściślej
aktywności) trzeciego składnika,
rozpuszczonego w każdej z tych cieczy, jest stały
w danych warunkach temperatury i ciśnienia.
Stosunek ów nazywa się współczynnikiem
podziału i nie zależy od ilości substancji, a
zmienia się ze zmianą temperatury i ciśnienia.
Prawo to jest podstawą procesów ekstrakcji.

Prawo podziału Nernsta



Oznaczając przez cI oraz cII stężenia
substancji rozpuszczonej w fazach I oraz II
można zapisać:

R = cI / cII

gdzie r – współczynnik podziału



Prawo podziału Nernsta stosuje się w tej
formie

w roztworach rozcieńczonych w przypadku, gdy

stan cząsteczkowy substancji rozpuszczonej

jest jednakowy w obu fazach.

Prawo podziału Nernsta



Prawo to zostało
sformułowane przez
niemieckiego fizyka i
chemika Walthera
Hermanna Nernsta.

Dziękuję za uwagę.