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, uma vez que a lei de Lavoisier tem uma aula só pra ela.
O que são Leis Ponderais
As Leis Ponderais 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.
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.
Exemplos da Lei de Proust
Temos como exemplo: uma reação entre carbono e oxigênio formando gás carbônico:
| Experiência | Carbono | Oxigênio | Gás carbônico |
|---|---|---|---|
| 1 | 6g | 16g | 22g |
| 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
| Experiência | Cl2 | H2 | 2HCl |
|---|---|---|---|
| 1ª | 71 g | 2 g | 73 g |
| 2ª | 142 g | 4 g | 146 g |
| 3ª | 213 g | 6 g | 219 g |
Pela 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.
Videoaula sobre leis de Lavoisier e Proust
Para aumentar seus conhecimentos sobre a Lei de Proust, assista ao vídeo:
Lei de Dalton
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)
Exercício resolvido sobre as Leis Ponderais
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:
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
Exercícios sobre as leis ponderais
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.
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:
- E
- C
