O Balanço das Massas de uma Reação
Subtema 1.5
Sumário: Lei de Lavoisier
Aprendizagens Específicas:
Conteúdos a Lecionar:
Numa mistura comprova-se que a soma das massas dos componentes adicionados é igual massa total da mistura resultante. Por exemplo, quando se juntam 25 g de cloreto de potássio a 100 g de água, forma-se uma solução aquosa cuja massa total é igual a 125 g.
No entanto, a soma dos volumes dos componentes de uma mistura nem sempre é igual ao volume total, como sucede quando se mistura álcool etílico com água, visto que se verifica uma diminuição de volume.
Nota:
• O volume que resulta de uma mistura de substâncias nem sempre é igual à soma dos volumes de cada um dos seus componentes.
Massa das Substâncias que participam numa Reacção Química:
O carbonato de cálcio decompõe-se por aquecimento formando-se óxido de cálcio e libertando-se dióxido de carbono, sendo o esquema de palavras desta reacção:
O esquema de palavras que traduz esta reacção pode ser estruturado com a seguinte representação:
Nesta reacção, o aquecimento do carbonato de cálcio, por exemplo uma amostra de calcário ou de mármore, origina óxido de cálcio, mais vulgarmente conhecido como a cal viva, com a qual, nas regiões quentes do país como o Alentejo, se pinta o revestimento exterior das casas.
O carbonato de cálcio consome-se no decurso da reacção química. A sua massa vai diminuindo, formando-se o óxido de cálcio e o dióxido de carbono, cujas massas vão aumentando.
Quando se utilizam 50 g de carbonato de cálcio, este consome-se completamente. A sua massa final é 0 g. Verifica-se que a massa total dos produtos da reacção é de 50 g, sendo 28 g de óxido de cálcio e 22 g de dióxido de carbono:
Se considerarmos o instante inicial, um qualquer instante durante a reacção, bem como o seu instante final, verifica-se que a massa do sistema reaccional mantem-se constante, isto é, 50 g, tal como se ilustra no quadro que se segue:
Globalmente, verifica-se que a massa do sistema reaccional, antes, durante e após a reacção manteve-se constante, apesar da diminuição do carbonato de cálcio que se converte em óxido de cálcio e dióxido de carbono:
Quando se repete a experiência com 100 g de carbonato de cálcio, verifica-se que a massa total dos produtos da reacção é de 100 g:
Para verificar que a massa do sistema reaccional não varia durante uma reacção é necessário investigar o que acontece à massa das substâncias que tomam parte na reacção química, tanto dos reagentes como dos produtos da reacção, com o auxílio de uma balança.
Por exemplo, podemos determinar a massa do sistema reaccional do cloreto de sódio com nitrato de prata, a partir dos quais precipita o cloreto de prata:
A massa do sistema reaccional mantem-se constante antes, durante e após a adição das soluções, 168,65 g.
Repetiu-se a mesma experiência com soluções mais concentradas, massas iniciais diferentes, copos e balanças alternativas. O resultado foi o mesmo, a massa do sistema reaccional manteve-se constante antes, durante e após a adição das soluções: 92,95 g.
Noutra experiencia, adicionou-se limalha de ferro a uma solução aquosa de sulfato de cobre (II), verificando-se a deposição de cobre sobre a limalha, (reacção de oxidação redução).
Também aqui se verificou que a massa do sistema reaccional se manteve constante, antes, durante e após a reacção: 117,35 g.
Os químicos fizeram determinações, com balanças de grande sensibilidade, da massa dos reagentes e dos produtos de muitas reacções e, em todos os casos, verificaram que as massas dos reagentes e dos produtos da reacção são iguais:
Esta conclusão traduz a lei da conservação da massa ou lei de Lavoisier.
Nota:
Lei de Lavoisier
Cassiano Augusto Luna Rosário
Sou docente de Física e Química em Vila Real - Trás-os-Montes.
Licenciado em Ensino pela UTAD, leciono atualmente na ES Camilo Castelo Branco.