Lei de Proust e Lei de Dalton – Leis Ponderais

Você sabia que as substâncias podem se juntar, misturar-se e originar novas substâncias por meio de reações químicas? E que estas novas substâncias estão presentes no nosso dia a dia? Não? Então, venha estudar conosco e se preparar para o Enem!

As Leis Ponderais são três: Lavoisier, Proust e Dalton. Nesta aula iremos abordar apenas a Lei de Proust e a Lei de Dalton. Estas leis se referem às massas dos elementos químicos envolvidos nas reações químicas. Elas têm também como objetivo investigar o comportamento destes elementos nas reações.

Para começar nossa aula, vamos recordar rapidamente a Lei de Lavoisier, ou Lei da conservação das massas. Segundo essa lei, “a soma das massas dos reagentes é igual a soma das massas dos produtos”.

Isso ocorre porque quando reagem entre si, as substâncias se separam e se transformam em outras substâncias, mantendo seus elementos químicos, mesmo que de forma diferente. Dessa maneira, seus átomos serão rearranjados em outras moléculas ou substâncias. Fácil, não é mesmo? Agora, vamos ver as demais Leis Ponderais que são tema desta aula.

Leis Ponderais (Lei de Proust)

A Lei de Proust também é conhecida como Lei de Proporções ou Lei das Constantes.

Joseph Louis Proust (1754 – 1826) foi um químico e farmacêutico francês. Ele verificou que a quantidade de matéria dos reagentes e a quantidade de matéria dos produtos que participam de uma reação química, obedecem sempre a uma proporção fixa e definida.

Em seus experimentos com substância puras, Proust observou que, independentemente do processo utilizado para obtê-las, a composição em massa dos elementos era sempre constante. Assim, se a massa de um reagente dobrar, o mesmo acontece com a massa do produto.

As massas dos reagentes e dos produtos podem se alterar com a reação química, mas sempre terão relações proporcionais. Temos como exemplo: uma reação entre carbono e oxigênio formando gás carbônico:

carbono oxigênio gás carbônico
Experiência 1 6g 16g 22g
Experiência 2 12g 32g 44g

Neste exemplo simples, podemos verificar duas leis ponderais:

a) Lavoisier: soma das massas dos reagentes é igual a soma das massa dos produtos. Assim:

Na experiência 1: 6 g de carbono  +  16 g de oxigênio = 22 g de gás carbônico.

Na experiência 2: 12 g de carbono  + 32 g de oxigênio = 44 g de gás carbônico.

Então, as 2 experiências estão de acordo com a lei de Lavoisier.

b) Lei de Proust: se dividirmos a massa de cada elemento das 2 experiências, teremos uma razão constante. Assim, 6/12 = 1/2 ; 16/32 = 1/2   e 22/44 = 1/2.

Em outro exemplo temos a produção de ácido clorídrico (HCl), a partir de gás cloro (Cl2) e gás hidrogênio (H2), por meio de 3 experimentos distintos:

gás cloro  +  gás hidrogênio      →     ácido clorídrico

exemplo das leis ponderaisPela Lei de Proust, observa-se que para formar ácido clorídrico, ocorre sempre a proporção de 2/71:

Dividindo: 4/142 = 2/71 (experiência número 2) e 6/213 = 2/71 (experiência número 3).

Utilizamos 3 experimentos para formar a mesma substância (HCl), assim, se dividirmos as massas da primeira experiência pela segunda experiência, teremos o mesmo valor: 71/142 = 0,5 ; 2/4 = 0,5 ;  73/146 = 0,5.

Para aumentar seus conhecimentos sobre a Lei de Proust, assista ao vídeo:

Lei de Dalton ou Lei das proporções múltipla

John Dalton (1776 – 1844), químico britânico, criou diversas teorias, dentre elas a Teoria Atômica, que segundo a qual: toda matéria é formada por pequenas partículas maciças e esféricas, chamadas átomos. Os elementos são formados por átomos isolados iguais, com massa e tamanho semelhantes, sendo indivisíveis. A combinação de diferentes átomos formava substâncias diferentes.

Além da importantíssima Teoria Atômica, os escritos de Dalton confirmaram as leis ponderais de Lavoisier e de Proust.

Segundo Dalton, a matéria é formada por átomos, que não podem ser criados e nem destruídos. Assim, se o número de átomos permanece constante durante uma reação química, a massa do sistema também se manterá constante, comprovando a Lei de Lavoisier.

E que se a proporção em número de átomos é constante, a proporção em massa também será constante, comprovando a Lei de Proust.

Com a realização de experimentos voltados às massas dos reagentes e dos produtos das reações químicas, Dalton criou a Teoria das Proporções Múltiplas. Nesta teoria, verificamos que a massa fixa de um dos elementos se combina com massas diferentes de um segundo elemento. Isto forma compostos diferentes, onde a massa desses compostos tem relação com a multiplicidade dos números.

Podemos citar:

N2   +    O2                →              diferentes compostos

28 g   +    16 g                                  N2O   (44 g)

28 g   +    32 g                                  N2O2 (60 g)

28 g   +    48 g                                  N2O3 (76 g)

28 g   +    64 g                                  N2O4 (92 g)

28 g   +    80 g                                  N2O5 (108 g)

 

Para compreender melhor esse conteúdo de química, vamos resolver um exercício juntos?

1) O cálcio reage com o oxigênio produzindo o óxido de cálcio, mais conhecido como cal virgem. Foram realizados dois experimentos, cujos dados estão alistados na tabela a seguir de forma incompleta:

exercicio de leis ponderais

Descubra os valores de x, y e z com o auxílio das Leis de Lavoisier (Lei de Conservação das Massas) e de Proust (Lei das Proporções Constantes).

Resolução:

A lei de Lavoisier diz que a massa no sistema permanece constante, portanto, temos:

40 g + x = 56 g

x = (56 – 40) g

x = 16g

A Lei de Proust diz que a proporção se mantém constante, então se a massa do oxigênio era 16 g e passou para 32 g, isso significa que ela dobrou. Assim, todos os outros valores também dobraram: y = 40 . 2 = 80 g;  z = 56 . 2 = 112 g

Agora, é com você! Para finalizar sua revisão, teste seus conhecimentos com esses exercícios:

1) (UFRJ – 2010) Segundo a tabela:

Carbono + Oxigênio Gás Carbônico
12 g x 44g
y 16g z

 

I) O valor de “x” é 32g.

II) O valor de “y” é 6g.

III) O valor de “z” é 22g.

IV) Os cálculos usaram as leis de Lavoisier e Proust.

 

a) apenas I, II e III são corretas.

b) apenas I e III são corretas.

c) apenas I e II são corretas.

d) apenas I é correta.

e) todas são corretas.

gabarito: e

2) (Unesp – SP) Foram realizados 2 experimentos cujos dados constam na tabela:

Magnésio + Oxigênio Óxido de Magnésio
Experimento 1 6 g x 10g
Experimento 2 y 0,50g z

Os valores de x, y e z são respectivamente:

a) 4,0 ; 12 ; 12,5

b) 16,0 ; 6,0 ; 5,5

c) 4 ; 0,75 ; 1,25

d) 16,0 ; 0,75 ; 0,25

gabarito: c

Sobre o(a) autor(a):

Texto elaborado por Roseli Prieto, professora de Química e Biologia da rede estadual de São Paulo. Já atuou em diversas escolas públicas e privadas de Santos (SP). É Gestora Ambiental e Especialista em Planejamento e Gestora de cursos a distância.