Leis Químicas Fundamentais

As leis das reações químicas podem ser divididas em dois grupos:

LEIS PONDERAIS LEIS VOLUMÉTRICAS

São as leis relativas às massas das São as leis relativas aos volumes
substâncias que participamdas das substâncias que participam
reações químicas das reações químicas

Prof. Agamenon Roberto

As principais leis ponderais são:

Lei da conservação das massas Lei das proporções constantes
ou ou
Lei de Lavoisier Lei de Proust

Lei das proporções múltiplas
ou
Lei de Dalton

Lei da conservação das massas ou Lei de Lavoisier

metano + oxigênio gás carbônico + água
4g 16 g 11 g 9g
reagentes produto

4g + 16 g = 20 g 11 g + 9g = 20 g

NUMA REAÇÃO QUÍMICA A MASSA TOTAL DOS REAGENTES
É IGUAL À MASSA TOTAL DOS PRODUTOS

ou ainda

NA NATUREZA, NADA SE PERDE, NADA SE CRIA;
TUDO SE TRANSFORMA


01) A reação entre 23 g de álcool etílico e 48 g de oxigênio
produziu
27g de água, ao lado de gás carbônico. A massa de gás
carbônico
obtida foi de:
a) 44g. álcool etílico + oxigênio gás carbônico + água

b) 22g. 23g 48g mg 27g
c) 61g. 23 + 48 = m + 27
d) 88g.
m = 71 – 27 m = 44 g
m = 44 g
e) 18g.


02) Acerca de uma reação química, considere as seguintes
afirmações:
I. A massa se conserva. V
V
II. As moléculas se conservam. F
F
III. Os átomos se conservam. V
V

São corretas as afirmações:

a) I e II apenas.
b) II e III apenas.
c) I e III apenas.
d) I apenas.
e) III apenas.


Lei das proporções constantes ou Lei de Proust

hidrogênio + oxigênio água

1ª experiência: 2g 16 g 18 g

2ª experiência: 4g 32 g 36 g

massa de hidrogênio 2g 1g
1ª experiência: = =
massa de oxigênio 16 g 8g
massa de hidrogênio 4g 1g
2ª experiência: = =
massa de oxigênio 32 g 8g

QUALQUER QUE SEJA O MÉTODO DE OBTENÇÃO DE UMA
SUBSTÂNCIA, ELA É SEMPRE FORMADA PELOS MESMOS
ELEMENTOS QUÍMICOS COMBINADOS NUMA MESMA PROPORÇÃO


CONSEQÜÊNCIAS DA LEI DE PROUST

CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO

É o cálculo pelo qual prevemos
as quantidades das substâncias que participarão
de uma reação química


01) Sabemos que 7 g de nitrogênio reagem todo com 1,5 g de hidrogênio,
produzindo gás amônia. A massa de gás amoníaco que iremos obter
nessa reação quando misturamos 2,1 g de nitrogênio com uma
quantidade suficiente de hidrogênio é:
a) 8,1g. nitrogênio + hidrogênio  gás amoníaco
b) 10,2g. 7g 1,5 g 8,5 g
c) 2,55g. 2,1 g mg
d) 4,00g.
7 8,5
e) 3,60g. = 7 x m = 2,1 x 8,5
2,1 m
7 x m = 17,85

17,85
m = m = 2,55 g
m = 2,55 g
7


A quantidade de água em MOL produzida pela combustão comp
de 40 g de hidrogênio é de:
2 H2 + O2  2 H 2O
Dados: H 2 = 2g/mol.

a) 100 mols.
b) 40 mols.
massa mol
c) 20 mols.
d) 4 mols. 2 x 2g 2 mol
e) 1 mol.
40g n mol

4 2
= 4 . n = 80
40 n
80
n = n = 20 mols
4


formando o gesso
(CaSO 4 ), de acordo com a equação balanceada:

H 2 SO 4(aq) + CaCO 3(s)  CaSO 4(s) + H 2 O (l) +

CO 2(g)

A massa de gesso formada pela reação de 25 g de
mármore

a)com H 2 SO 4 ... + CaCO 3(s)
5 g. suficiente será:
 CaSO 4(s) + ...
b) 17 g. CaCO 3 = 100100g
Dados: u; CaSO 4 = 136 u
136g
c) 34 g.
25g m g
d) 68 g.
100 136 25 x 136
e) 100 g. = m =
25 m 100

3400
m = m = 34g
100


04) Quantos gramas de H2 são liberados na reação completa de 1 mol
de cálcio metálico com ácido clorídrico ?
Dado: H2 = 2 g/mol
a) 1g. Ca + 2 HCl  CaCl2 + H2
b) 2g.
c) 3g.
mol massa
d) 4g.
1 mol 12 g
mol
e) 5g.


05) O brometo de cálcio encerra 20% de cálcio em massa. Juntando-se
4g de cálcio e 4 g de bromo teremos, no máximo:

a) 8g de brometo de cálcio.
b) 7g de brometo de cálcio.
c) 6g de brometo de cálcio.
d) 5g de brometo de cálcio.
e) 4g de brometo de cálcio.

cálcio + bromo brometo de cálcio
20 g 80 g 100 g
ou
1g 4g 5g
1g
4g 4g xg
1g + 4g = x x = 5g


06) Em relação ao quesito anterior, haverá uma sobra de:

a) 3g de bromo. 4g– 1g = 3 g de
b) 2g de bromo. cálcio

c) 1g de bromo.
d) 3g de cálcio.
e) 2g de cálcio.


COMPOSIÇÃO CENTESIMAL

São as porcentagens, em massa, dos elementos
formadores de uma substância


carbono + hidrogênio metano
1ª experiência: 12 g 4g 16 g
2ª experiência: xg yg 100 g

12 4 = 16
x =
y 100
12 16
= 16 x x = 12 x 100
x 100
1200
16 x x = 1200 x = x = 75 % de C
16
4 16
= 16 x y = 4 x 100
y 100
400
16 x y = 400 y = y = 25 % de H
16

01) O carbonato de cálcio é formado por 40% de cálcio, 12% de
carbono e x% de oxigênio, em massa. Em 50 g do referido sal
à quantidade de oxigênio é igual a:
a) 8g. cálcio + carbono + oxigênio carbonato de cálcio
b) 16g. 40% 12% 48 %
xg 100 g
c) 24g. mg 50 g
d) 32g.
48 100
e) 48g. = 100 x m = 48 x 50
m 50
2400
100 x m = 2400 m =
100

40 + 12 + x = 100 g m = 24 g
x = 48 g


02) A porcentagem em massa do carbono no CHCl3 (clorofórmio) é:
Dados: H = 1 u; C = 12 u; Cl = 35,5 u

a) 1%. 12 119,5
= 119,5 x x = 12 x 100
b) 10%. x 100
c) 12%. 119,5 x x = 1200
d) 24%.
1200
e) 50%. x = = 10 %
119,5

carbono + hidrogênio + cloro clorofórmio
12 g 1g 106,5 g 119,5 g
xg 100 g


LEI DAS PROPORÇÕES MÚLTIPLAS
ou
LEI DE DALTON
Quando dois elementos reagem formando substâncias diferentes, se a
massa de um dos dois permanecer constante, a massa do outro irá
variar segundo valores múltiplos ou submúltiplos

1ª experiência: hidrogênio + oxigênio água
4g 32 g 36 g

2ª experiência: hidrogênio + oxigênio água oxigenada
4g 64 g 68 g

32 g 32 g : 32 1
= = A proporção é de 1 : 2
64 g 64 g : 32 2


LEIS VOLUMÉTRICAS

São as leis relativas aos volumes das substâncias que
participam de uma reação

As relações entre os volumes dos gases que reagem
foram determinada foram determinadas por
GAY-LUSSAC


Estas leis podem ser resumidas em um único enunciado

“ Quando medidos nas mesmas condições de

temperatura e pressão, os volumes

reagentes e dos produtos gasosos formam

uma proporção constante, de números inteiros e pequenos “


Na reação entre os gases hidrogênio e cloro, foram medidos os
seguintes volumes:

hidrogênio + cloro gás clorídrico
15 L 15 L 30 L

Simplificando-se esses valores teremos a seguintes
relação 1 : 1 : 2
que é uma relação de números inteiros e pequenos


Na reação entre os gases hidrogênio e oxigênio
foi medidos os seguintes volumes:

hidrogênio + oxigênio água
6L 3L 6L

Simplificando-se esses valores teremos a seguintes
relação 2 : 1 : 2
que é uma relação de números inteiros e pequenos


HIPÓTESE DE AVOGADRO

Volumes iguais de gases quaisquer,
medidos nas mesmas condições de temperatura
e pressão encerram
o mesmo número de moléculas


01) Um balão A contém 8,8g de CO2 e um balão B contém N2. Sabendo
que os dois balões têm igual capacidade e apresentam a mesma
pressão e temperatura, calcule a massa de N 2 no balão B.
Dados: C = 12 g/mol; O = 16 g/mol; N = 14 g/mol.

a) 56g. mCO2 m N2 8,8 m
n CO2 = n N2 =
b) 5,6g. M CO2 M N2 44 28
c) 0,56g.
44 x m = 8,8 x 28
d) 4,4g.
44 x m = 246,4
e) 2,8g.
CO22
N 246,4
N
C 1 XX12 = 12
2 14 = 28 m = = 5,6 g
O 2 X 16 = 32 44
44

02) (Covest – 90) Como produto da eletrólise da água, recolhe-se gás
oxigênio no eletrodo positivo (ânodo) e gás hidrogênio no eletrodo
negativo (cátodo). Assinale que afirmativa representa a razão entre
os volumes dos gases recolhidos, nas mesmas condições de
temperatura e pressão.

2 H2O 1 O2 + 2 H2

a) 1 volume de oxigênio para 1 volume de hidrogênio.
b) 2 volumes de oxigênio para 1 volume de hidrogênio.
c) 1 volume de oxigênio para 3/2 volumes de hidrogênio.
d) 1 volume de oxigênio para 2 volumes de hidrogênio.
e) 3/2 volumes de oxigênio para 1 volume de hidrogênio.


03) Para a reação 2 SO2(g) + O2(g)  2 SO3(g), quantos
litros de trióxido de enxofre (SO3) serão produzidos a
partir de 10 L de O2, considerando que todos os volumes
foram medidos nas mesmas condições de temperatura e
pressão?
2 SO2 + 1 O2 2 SO3
a) 5 L.
1L 2L
b) 10 L.
c) 20 L. 10 L V
d) 30 L.
e) 40 L. V = 20 L

DETERMINAÇÃO DE FÓRMULAS

As substâncias podem ser representadas pelas fórmulas

CENTESIMAL MÍNIMA e MOLECULAR


FÓRMULA CENTESIMAL

É a fórmula que indica os elementos químicos
e as porcentagens, em massa,
de cada átomo que forma a substância
METANO
C 75% H 25%
Indica que:

O metano é constituído por carbono e hidrogênio

Em 100g de metano existem 75g de carbono e 25g de hidrogênio


Podemos calcular a FÓRMULA CENTESIMAL partindo da
fórmula molecular, fórmula mínima ou das
massas que participam da reação

Determine a fórmula centesimal do metano sabendo que 12 g do carbono
reagem com 4 g de hidrogênio para a produção de 16 g de metano.

carbono + hidrogênio metano
1ª experiência: 12 g 4g 16 g
2ª experiência: xg yg 100 g
12 4 16
= =
x y 100
12 16
= x = 75 % de C
x 100

4 16 y =
= 25 % de H
y 100

01) A porcentagem em massa do carbono no CHCl3 (clorofórmio) é:
Dados: H = 1 u; C = 12 u; Cl = 35,5 u

a) 1%. carbono + hidrogênio + cloro clorofórmio
b) 10%. 12 g 1g 106,5 g 119,5 g
c) 12%. xg 100 g
d) 24%.
12 119,5
e) 50%. = 119,5 x x = 12 x 100
x 100
1200
x =
119,5

x = 10 %


FÓRMULA MOLECULAR

É a fórmula que indica os elementos químicos que
constituem a substância e o número de átomos de
cada elemento na molécula

GLICOSE

C6H12O6
Indica que:

A glicose é constituída por carbono, hidrogênio e oxigênio

Em uma molécula de glicose existem 6 átomos de carbono,
12 átomos de hidrogênio e 6 átomos de oxigênio

FÓRMULA MÍNIMA

É a fórmula que indica os elementos químicos que
constituem a substância e a proporção em número de
átomos desses elementos, expressa em números inteiros
e os menores possíveis

GLICOSE fórmula molecular C6H12O6

GLICOSE fórmula mínima CH2O

Indica que:

A glicose é constituída por carbono, hidrogênio e oxigênio

Em uma molécula de glicose existe uma proporção de
1 átomo de carbono, 2 átomos de hidrogênio e
1 átomo de oxigênio

Podemos calcular a fórmula mínima partindo da fórmula
molecular,fórmula centesimal
ou das massas que participam da reação
01) (Covest – 2005) Uma substância pura foi analisada em laboratório e
foram obtidos os seguintes resultados:
Teor de H = 0,4 g, teor de C = 2,4 g e teor de O = 3,2 g.
Sendo a fórmula mínima desta substância HℓCmOn, calcule a
soma ℓ + m + n.
Dados H (A = 1 u.), C (A = 12 u.), O (A = 16 u.).

0,4
H: = 0,4 mol : 0,2 = 2 mol
1
2,4
C: = 0,2 mol : 0,2 = 1 mol
12
3,2
O: = 0,2 mol : 0,2 = 1 mol
16
fórmula mínima H2C1O1
soma: 2 + 1 + 1 = 04

02) (Modificado) Uma substância pura foi analisada em laboratório e foram
obtidos os seguintes resultados: Teor de H = 0,4 g, teor de C = 2,4 g, teor
de
O = 3,2 g e massa molar 90 g/mol. A fórmula mínima desta substância
é
HℓCmOn, escreva a fórmula molecular da substância.
0,4
Dados H (A = 1 u.), C (A = :12 u.),=O (A mol u.).
H: = 0,4 mol 0,2 2 = 16 fórmula mínima
1
2,4
H2C1O1
C: = 0,2 mol : 0,2 = 1 mol
12 fórmula molecular
3,2
O: = 0,2 mol : 0,2 = 1 mol (H2C1O1)n
16
massa molar 90
n = = = 3
massa da fórmula mínima 30

fórmula molecular: H6C3O3


03) (Mackenzie-SP) Ao se analisar um óxido de elemento não
metálico Y, encontrou-se a proporção de 1,5 mols de
átomos de oxigênio para 1 mol de átomos de Y.
A fórmula desse óxido pode ser:
Pág. 02
a) OF2. Ex. 6
Y1O1,5 x 2 = Y2O3
b) SO3.

c) CO2.

d) Fe2O3.

e) N2O3.


04) A combustão realizada em altas temperaturas é um dos fatores
da poluição do ar pelos óxidos de nitrogênio, causadores de
afecções respiratórias. A análise de 0,5 mol de um desses óxidos
apresentou 7,0g de nitrogênio e 16g de oxigênio. Qual a sua
fórmula molecular? Pág. 02
7,0 Ex. 7
Em 0,5 mol do óxido temos... N: = 0,5 mol
14
16
O: = 1,0 mol
16

Em 1,0 mol do óxido teremos... 1,0 mol de nitrogênio
e
2,0 mol de oxigênio

A fórmula molecular será NO2


05) Em 0,5 mol de quinina, substância utilizada no tratamento da malária há
120g de carbono, 12g de hidrogênio, 1 mol de átomos de nitrogênio e 1 mol
de átomos de oxigênio. Determine a fórmula molecular da quinina.

Em 0,5 mol de quinina temos... Em 1,0 mol de quinina teremos...
120
C: = 10 mol C: 20 mol
12
12
H: = 12 mol H: 24 mol
1

N: 1,0 mol N: 2,0 mol

O: 1,0 mol O: 2,0 mol

A fórmula molecular será C20H24N2O2 Pág. 02
Ex. 4
Decisão revisa


06) Determine a fórmula percentual das substâncias relacionadas nos itens a
seguir a partir dos dados experimentais fornecidos.
A decomposição de 1,3g de acetileno (gás utilizado em maçaricos para cortar
chapas de aço) produziu: 1,2g de carbono, 0,1g de hidrogênio.

acetileno  carbono + hidrogênio Pág. 03
Ex. 8 / b
1,3g 1,2g 0,1 Decisão revisa

100g x y

1,3 1,2 0,1
= =
100 x y

1,3 1,2 1,3 0,1
= 1,3 x = 120 = 1,3 y = 120
100 x 100 y

x = 92,30% y = 7,70%


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