Ley de Proust

¿Qué es la ley de Proust?

La ley de Proust o ley de de las proporciones definidas puede ser enunciada de la siguiente manera:

Cuando dos elementos se combinan para dar lugar a otro compuesto determinado, lo hacen siempre en una relación en masa constante.

En 1799, el químico francés Joseph Louis Proust (1754-1826) encontró en diferentes muestras de un compuesto los mismos elementos y en la misma proporción en masa.

Experimento de Proust

Proust estudió el carbonato de cobre, los dos óxidos de estaño y los dos sulfuros de hierro para demostrar esta ley.

Lo hizo fabricando carbonato de cobre (CuCO3) artificial y comparándolo con el carbonato de cobre natural. Con esto demostró que cada uno tenía la misma proporción de pesos entre los tres elementos involucrados.

Entre los dos tipos de los otros compuestos, Proust demostró que no existen compuestos intermedios entre ellos.

En la siguiente tabla se recoge un ejemplo de composición en masa de óxidos de magnesio y su proporción.

Mg (g)O (g)Relación (Mg/O)
24161.5
1281.5
641.5

De los datos experimentales de la tabla anterior, se deduce que la proporción de combinación entre la masa de los elementos magnesio (Mg) y del oxígeno (O) es constante e igual a 1.5.

Proust publicó este trabajo en 1794, que contradecía a las conclusiones de su famoso oponente Claude Louis Berthollet. Éste defendía que las proporciones de combinación de los elementos en un compuesto dependían de las condiciones de su síntesis.

La ley de Proust no fue aceptada hasta 1812, cuando el químico sueco Jöns Jacob Berzelius apoyó la propuesta de Proust obteniendo un amplio consenso entre la comunidad científica.

Los compuestos que cumplen la ley de las proporciones definidas se denominan ‘daltónidos’ en honor a John Dalton, quien incorporó la ley de Proust en su teoría atómica al establecer que los compuestos se por la unión de átomos de distintos elementos en una relación numérica sencilla.

Explicación de la ley de Proust

Aunque Proust tenía razón en sus observaciones, la causa por la que los reactivos se comportan de esa manera no quedó clara hasta que el químico inglés John Dalton formuló su teoría atómica en 1803.

Según Dalton, un número fijo de átomos de una sustancia se combinaba siempre con un número fijo de átomos de otra sustancia para formar un compuesto.

Dalton se dio cuenta de que las sustancias debían combinarse en las mismas proporciones en peso que las proporciones en peso de sus átomos.

Otros químicos ya habían observado que las sustancias puras se combinan en proporciones fijas. Llamaron a ese hallazgo la ley de las proporciones definidas (o constantes).

Por tanto, la teoría de Dalton explicaba satisfactoriamente la ley de Proust.

Aplicaciones de la ley de Proust

La ley de Proust se aplica en la obtención de la denominada composición centesimal de un compuesto, es decir el porcentaje ponderal que dentro de la molécula representa cada elemento.

Limitaciones en la ley de Proust

Ciertos compuestos sólidos muestran una ligera variación en su composición y por tanto no obedecen la ley de Proust. Éstos reciben el nombre de  compuestos no estequiométricos o bertolitos, llamados así por Berthollet.

La causa de estas variaciones es la estructura cristalográfica de los compuestos.