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Lei da Conservação da Massa de Lavoisier
                 “O Pai da Química”




Colégio ISBA         Prof. Augusto Sérgio
Resumo Teórico
2


       Leis Ponderais
         Objetivos:Verificar que numa reação química a
          massa se conserva, ou seja a massa dos
          reagentes é igual a massa dos produtos.
         Compreender que esta Lei se aplica a reações
          químicas realizadas em sistemas fechados.
       Metodologia: Aprender Química a partir da
        História do Pai da Química: Antoine Laurent
        Lavoisier.
Lei da Conservação da Massa - 1773
           (Lavoisier “O Pai da Química”)
3


   Como era a Química antes da Lei da   (1743-1794)
    Conservação da Massa?

   No século XVIII se desenvolve a
    Teoria do Flogístico;

   Lavoisier derruba a Teoria do
    Flogístico com suas experiências;

   O que mudou a partir da Teoria de
    Lavoisier?

   Qual o impacto da Lei de Lavoisier
    na Química Moderna?

   Quem foi Lavoisier?

   Lavoisier e a Revolução Francesa.
Três balanças Mudaram a História da
    Química
4




           Mercúrio + Oxigênio  Óxido de Mercúrio
         (Massa dos Reagentes) = (Massa dos Produtos)
Lei de Lavoisier ou
Lei da Conservação da Massa

A soma das massas dos
reagentes em uma reação
química é igual à soma
das massas dos produtos
em ambiente fechado.
    Capítulo 3 – Introdução ao conceito de reação química
Lei de Lavoisier ou
  Lei da Conservação da Massa



Magnésio + Oxigênio                                   Óxido de magnésio

  24g                         16g                               40g



          Reagentes                                             Produto

   24g         +        16g                           =         40g
        Capítulo 3 – Introdução ao conceito de reação química
Situações envolvendo a Lei de
       Lavoisier
7




    Ao se queimar
    papel ou palha
    de aço numa
    balança de dois
    pratos observa-
    se perda ou
    ganho de
    massa.

    Isto viola a Lei
    de Lavoisier?

    Pense!
Comparando as duas situações
8


                                 Combustão da Palha de
        Combustão do Papel
                                         aço
        A diminuição de         O aumento de massa
        massa é devido a          ocorre porque o ferro
        formação de gás           se combina com
        carbônico;                oxigênio do ar
       Como sistema não          formando o Óxido de
        está fechado o gás        Ferro.
        escapa para o
        ambiente.
Combustão do Papel

    Papel + Oxigênio  Cinzas + Gás carbônico

           Combustão da Palha de aço

        Ferro + Oxigênio  Óxido de Ferro
                               Se essas
                               reações
                                fossem
                            realizadas em
                               sistema
                              fechado, a
9                              massa se
De Olho No Vestibular
10

 (Fuvest-SP) Os pratos A e B de uma balança foram equilibrados com um
 pedaço de papel em cada prato e efetuou-se a combustão apenas do
 material contido no prato A. Esse procedimento foi repetido com palha de
 aço em lugar de papel. Após cada combustão, observou-se:
 





                         Com papel     Com palha de aço

         a)   A e B no mesmo nível   A e B no mesmo nível
         b)   A abaixo de B          A abaixo de B
         c)   A acima de B           A acima de B
        d)   A acima de B           A abaixo de B
         e)   A abaixo de B          A e B no mesmo nível

Explicando em nível microscópico
        a Lei de Lavoisier

 Numa reação química, os átomos apenas se recombinam.
 Então, já que os átomos não são destruídos nem formados, a
 massa de reagentes é sempre igual à de produtos.


    2 H2 (g)          +            1 O2 (g)                          2 H2O (g)




                                                                                  ADILSON SECCO
                    Antes                                               Depois
 4 átomos de H               2 átomos de O                        4 átomos de H
                                                                  2 átomos de O


         Capítulo 4 – Do macroscópico ao microscópico: átomos e moléculas
Lei de Proust ou
        Lei das Proporções Constantes
 Dados experimentais referentes à decomposição de amostras
 de diferentes massas de água pura:

             água                        hidrogênio + oxigênio
              9    g                           1      g                 8     g
             18    g                           2      g                16     g
             27    g                           3      g                24     g
            100    g                       11,11      g             88,89     g


 massa de hidrogênio               1g              2g              3g         11,11 g
                             =             =               =              =
  massa de oxigênio                 8g            16 g             24 g       88,89 g



           Capítulo 3 – Introdução ao conceito de reação química
Lei de Proust ou
Lei das Proporções Constantes


  A proporção em massa das
  substâncias que reagem e
   que são produzidas numa
   reação é fixa, constante e
          invariável.
     Capítulo 3 – Introdução ao conceito de reação química
Composição Centesimal ou
   Fórmula Percentual

  A Fórmula Percentual indica a
massa de cada elemento químico
que existe em 100 partes de massa
  ( 100g, 100 Kg ) da substância.

     Capítulo 3 – Introdução ao conceito de reação química
água                            hidrogênio            +   oxigênio
              9g                                  1g                       8g

                 % em massa de Hidrogênio

9g de água ------------- 1g de Hidrogênio

100g de água ----------         X

      9            1                             X = 100
     100 =         X         9 . X = 100. 1
                                                      9

                                                            X = 11,1g ou 11,11% de H
% em massa de Oxigênio
 9g de água ------------- 8g de Oxigênio
                                                           X = 88,89g ou 88,89% de O
 100g de água ---------- – Introdução ao conceito de reação química
               Capítulo 3
                              X
(FUVEST-SP) Devido à toxidade do mercúrio, em caso de
     derramamento desse metal, costuma-se espalhar enxofre
     no local para removê-lo. Mercúrio e enxofre reagem,
     gradativamente, formando sulfeto de mercúrio. Para fins
     de estudo, a reação pode ocorrer mais rapidamente, se as
     duas substâncias forem misturadas num almofariz. Usando
     esse procedimento, foram feitos dois esperimentos. No
     primeiro, 5,0 g de mercúrio e 1,0 g de enxofre reagiram,
     formando 5,8 g do produto, sobrando 0,2 g de enxofre. No
     segundo experimento, 12,0 g de mercúrio e 1,6 g de
     enxofre forneceram 11,6 g do produto, restando 2,0 g de
     mercúrio.
     Mostre que os dois experimentos estão de acordo com a
     lei da conservação da massa (Lavoisier) e a lei das
     proporções definidas (Proust).

16
mercúrio +   enxofre  sulfeto de mercúrio          excesso

     I. 5,0 g      1,0 g               5,8 g         0,2 g de enxofre

 II. 12,0 g        1,6 g               11,6 g      2,0 g de mercúrio

     Massas que reagiram efetivamente:

      mercúrio +   enxofre  sulfeto de mercúrio excesso

     I. 5,0 g      0,8 g               5,8 g       0,2 g de enxofre

 II. 10,0 g        1,6 g              11,6 g       2,0 g de mercúrio

 massa de mercúrio          5,0       10,0
                        =         =            =   6,25
     massa de enxofre       0,8       1,6
17
Explicando em nível microscópico
         a Lei de Proust




                                                                          ADILSON SECCO
   2 H2O (l)                            2 H2 (g) + 1 O2 (g)

                                                                                             A proporção se
                                                                                             mantém




                                                                             ADILSON SECCO
                                                                                             constante mesmo
                                                                                             que as
                                                                                             quantidades de
                                                                                             reagentes e
                                                                                             produtos sejam
                                                                                             alteradas.


   4 H2O (l)                            4 H2 (g) + 2 O2 (g)

       Capítulo 4 – Do macroscópico ao microscópico: átomos e moléculas
Lei de Proust ou
Lei das Proporções Constantes

 Assim, a proporção entre os elementos que compõem a água
 permanece constante: a massa de oxigênio sempre é 8 vezes
 maior que a massa de hidrogênio.


 Segundo Proust, uma certa substância composta sempre é
 formada pelos mesmos elementos químicos numa mesma
 proporção, em massa.




           Capítulo 3 – Introdução ao conceito de reação química
Lei de Proust ou
Lei das Proporções Constantes

 Substâncias puras e misturas

  Substâncias puras têm composição constante.

    Exemplo: água pura.

  Misturas não têm composição constante.

    Exemplo: mistura de água e sal.




           Capítulo 3 – Introdução ao conceito de reação química

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Leis ponderais

  • 1. Lei da Conservação da Massa de Lavoisier “O Pai da Química” Colégio ISBA Prof. Augusto Sérgio
  • 2. Resumo Teórico 2  Leis Ponderais  Objetivos:Verificar que numa reação química a massa se conserva, ou seja a massa dos reagentes é igual a massa dos produtos.  Compreender que esta Lei se aplica a reações químicas realizadas em sistemas fechados.  Metodologia: Aprender Química a partir da História do Pai da Química: Antoine Laurent Lavoisier.
  • 3. Lei da Conservação da Massa - 1773 (Lavoisier “O Pai da Química”) 3  Como era a Química antes da Lei da (1743-1794) Conservação da Massa?  No século XVIII se desenvolve a Teoria do Flogístico;  Lavoisier derruba a Teoria do Flogístico com suas experiências;  O que mudou a partir da Teoria de Lavoisier?  Qual o impacto da Lei de Lavoisier na Química Moderna?  Quem foi Lavoisier?  Lavoisier e a Revolução Francesa.
  • 4. Três balanças Mudaram a História da Química 4 Mercúrio + Oxigênio  Óxido de Mercúrio (Massa dos Reagentes) = (Massa dos Produtos)
  • 5. Lei de Lavoisier ou Lei da Conservação da Massa A soma das massas dos reagentes em uma reação química é igual à soma das massas dos produtos em ambiente fechado. Capítulo 3 – Introdução ao conceito de reação química
  • 6. Lei de Lavoisier ou Lei da Conservação da Massa Magnésio + Oxigênio  Óxido de magnésio 24g 16g 40g Reagentes Produto 24g + 16g = 40g Capítulo 3 – Introdução ao conceito de reação química
  • 7. Situações envolvendo a Lei de Lavoisier 7 Ao se queimar papel ou palha de aço numa balança de dois pratos observa- se perda ou ganho de massa. Isto viola a Lei de Lavoisier? Pense!
  • 8. Comparando as duas situações 8 Combustão da Palha de Combustão do Papel aço  A diminuição de  O aumento de massa massa é devido a ocorre porque o ferro formação de gás se combina com carbônico; oxigênio do ar  Como sistema não formando o Óxido de está fechado o gás Ferro. escapa para o ambiente.
  • 9. Combustão do Papel Papel + Oxigênio  Cinzas + Gás carbônico Combustão da Palha de aço Ferro + Oxigênio  Óxido de Ferro Se essas reações fossem realizadas em sistema fechado, a 9 massa se
  • 10. De Olho No Vestibular 10 (Fuvest-SP) Os pratos A e B de uma balança foram equilibrados com um pedaço de papel em cada prato e efetuou-se a combustão apenas do material contido no prato A. Esse procedimento foi repetido com palha de aço em lugar de papel. Após cada combustão, observou-se: 
 Com papel Com palha de aço a) A e B no mesmo nível A e B no mesmo nível b) A abaixo de B A abaixo de B c) A acima de B A acima de B  d) A acima de B A abaixo de B e) A abaixo de B A e B no mesmo nível

  • 11. Explicando em nível microscópico a Lei de Lavoisier  Numa reação química, os átomos apenas se recombinam. Então, já que os átomos não são destruídos nem formados, a massa de reagentes é sempre igual à de produtos. 2 H2 (g) + 1 O2 (g) 2 H2O (g) ADILSON SECCO Antes Depois 4 átomos de H 2 átomos de O 4 átomos de H 2 átomos de O Capítulo 4 – Do macroscópico ao microscópico: átomos e moléculas
  • 12. Lei de Proust ou Lei das Proporções Constantes  Dados experimentais referentes à decomposição de amostras de diferentes massas de água pura: água hidrogênio + oxigênio 9 g 1 g 8 g 18 g 2 g 16 g 27 g 3 g 24 g 100 g 11,11 g 88,89 g massa de hidrogênio 1g 2g 3g 11,11 g = = = = massa de oxigênio 8g 16 g 24 g 88,89 g Capítulo 3 – Introdução ao conceito de reação química
  • 13. Lei de Proust ou Lei das Proporções Constantes A proporção em massa das substâncias que reagem e que são produzidas numa reação é fixa, constante e invariável. Capítulo 3 – Introdução ao conceito de reação química
  • 14. Composição Centesimal ou Fórmula Percentual A Fórmula Percentual indica a massa de cada elemento químico que existe em 100 partes de massa ( 100g, 100 Kg ) da substância. Capítulo 3 – Introdução ao conceito de reação química
  • 15. água hidrogênio + oxigênio 9g 1g 8g % em massa de Hidrogênio 9g de água ------------- 1g de Hidrogênio 100g de água ---------- X 9 1 X = 100 100 = X 9 . X = 100. 1 9 X = 11,1g ou 11,11% de H % em massa de Oxigênio 9g de água ------------- 8g de Oxigênio X = 88,89g ou 88,89% de O 100g de água ---------- – Introdução ao conceito de reação química Capítulo 3 X
  • 16. (FUVEST-SP) Devido à toxidade do mercúrio, em caso de derramamento desse metal, costuma-se espalhar enxofre no local para removê-lo. Mercúrio e enxofre reagem, gradativamente, formando sulfeto de mercúrio. Para fins de estudo, a reação pode ocorrer mais rapidamente, se as duas substâncias forem misturadas num almofariz. Usando esse procedimento, foram feitos dois esperimentos. No primeiro, 5,0 g de mercúrio e 1,0 g de enxofre reagiram, formando 5,8 g do produto, sobrando 0,2 g de enxofre. No segundo experimento, 12,0 g de mercúrio e 1,6 g de enxofre forneceram 11,6 g do produto, restando 2,0 g de mercúrio. Mostre que os dois experimentos estão de acordo com a lei da conservação da massa (Lavoisier) e a lei das proporções definidas (Proust). 16
  • 17. mercúrio + enxofre  sulfeto de mercúrio excesso I. 5,0 g 1,0 g 5,8 g 0,2 g de enxofre II. 12,0 g 1,6 g 11,6 g 2,0 g de mercúrio Massas que reagiram efetivamente: mercúrio + enxofre  sulfeto de mercúrio excesso I. 5,0 g 0,8 g 5,8 g 0,2 g de enxofre II. 10,0 g 1,6 g 11,6 g 2,0 g de mercúrio massa de mercúrio 5,0 10,0 = = = 6,25 massa de enxofre 0,8 1,6 17
  • 18. Explicando em nível microscópico a Lei de Proust ADILSON SECCO 2 H2O (l) 2 H2 (g) + 1 O2 (g) A proporção se mantém ADILSON SECCO constante mesmo que as quantidades de reagentes e produtos sejam alteradas. 4 H2O (l) 4 H2 (g) + 2 O2 (g) Capítulo 4 – Do macroscópico ao microscópico: átomos e moléculas
  • 19. Lei de Proust ou Lei das Proporções Constantes  Assim, a proporção entre os elementos que compõem a água permanece constante: a massa de oxigênio sempre é 8 vezes maior que a massa de hidrogênio.  Segundo Proust, uma certa substância composta sempre é formada pelos mesmos elementos químicos numa mesma proporção, em massa. Capítulo 3 – Introdução ao conceito de reação química
  • 20. Lei de Proust ou Lei das Proporções Constantes  Substâncias puras e misturas  Substâncias puras têm composição constante.  Exemplo: água pura.  Misturas não têm composição constante.  Exemplo: mistura de água e sal. Capítulo 3 – Introdução ao conceito de reação química