Conservação da massa

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Conservação da massa 
 
Carlos Henrique Dantas da Costa1. 
 
Universidade Federal Rural do Semi-árido, Laboratório de Química, Campus de Caraúbas, 
Caraúbas, RN. 
 
Resumo 
A lei da conservação da massa afirma que, em um sistema fechado, quando duas ou mais 
substâncias reagem entre si, a massa total dos reagentes deverá ser igual a massa total do 
produto formado. Este experimento teve como objetivo principal a verificação da lei da 
conservação da massa por meio da determinação da massa total antes e após a ocorrência da 
reação química entre o cloreto de cálcio (CaCl2) e o carbonato de sódio (Na2CO3) e, 
posteriormente, da reação obtida entre as substâncias anteriormente citadas com o ácido 
sulfúrico (H2SO4). Ao final do experimento, pôde-se comprovar a veracidade da lei da 
conservação da massa, uma vez que o valor da massa obtida antes da realização das reações 
foi igual ao valor da massa obtido após a realização das reações. 
 
Palavras-Chave: lei de Lavosier; reação química; estequiometria. 
 
Introdução 
 
 A lei da conservação de massas afirma que não ocorre mudança na massa total de uma 
reação química quando esta ocorre em um recipiente fechado. Uma vez que os átomos não são 
criados e nem muito menos destruídos, os químicos veem cada símbolo químico dos 
elementos como representante de um átomo do elemento, e com auxílio de uma fórmula, 
dizem quantos átomos de determinado elemento estão presentes em uma fórmula unitária ou 
molécula. A fórmula supracitada costuma ser multiplicada por fatores para comprovar a 
existência do mesmo número de átomos de cada elemento em ambos os lados da flecha. Após 
essa operação matemática, diz-se que a expressão está balanceada, chamando-a de equação 
química (ATKINS e JONES, 2001, p. F61). 
Dessa forma, uma reação será representada por uma flecha, conforme a Equação 1.0 a 
abaixo (ATKINS e JONES, 2001, p. F61). 
 
Reagentes → produtos 
 
1 Discente do curso de Ciência e Tecnologia pela Universidade Federal Rural do Semi-árido – UFERSA. E-mail: 
carlos.costa95351@alunos.ufersa.edu.br. 
(1.0) 
 
Utilizando como exemplo, pode-se citar o sódio, metal mole e brilhante que reage 
intensamente com a água, realizando uma formação rápida de gás hidrogênio e hidróxido de 
sódio. Utilizando-se apenas de palavras, pode-se descrever a reação a partir da Equação 1.1 a 
seguir (ATKINS e JONES, 2001, p. F61). 
 
Sódio + água → hidróxido de sódio + hidrogênio 
(1.1) 
 
 Utilizando fórmulas químicas, pode-se reescrever a Equação 1.1 na Equação 1.2 
abaixo (ATKINS e JONES, 2001, p. F61). 
 
Na + H2O → NaOH + H2 
(1.3) 
 
 Como comentado anteriormente, pela lei da conservação da massa, necessita-se que 
em ambos os lados da reação necessita-se ter a mesma quantidade de determinado átomo. 
Observando a Equação 1.3, pode-se notar que no lado dos reagentes existe apenas dois átomos 
de hidrogênio (H) e no lado dos produtos três átomos do mesmo elemento. Balanceando a 
reação química, tem-se (ATKINS e JONES, 2001, p. F61): 
 
2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2 
(1.4) 
 
 Por fim, uma equação química também mostra o estado físico dos elementos presentes 
em cada um dos lados da flecha por meio de um símbolo de estado onde: (s) representa sólido; 
(l) líquido; (g) gás e (aq) solução aquosa. Dessa forma, tem-se a equação química balanceada 
e completa, conforme a Equação 1.5 a seguir (ATKINS e JONES, 2001, p. F61). 
 
2 Na(s) + 2 H2O(l) → 2 NaOH(aq) + H2(g) 
(1.5) 
 
 Diante da parte teórica abordada anteriormente, pode-se prosseguir com o processo em 
busca de alcançar o objetivo do presente experimento – verificação da lei da conservação da 
massa por meio da determinação da massa total antes e após a ocorrência da reação química 
entre o cloreto de cálcio (CaCl2) e o carbonato de sódio (Na2CO3) e, posteriormente, da reação 
obtida entre as substâncias anteriormente citadas com o ácido sulfúrico (H2SO4). 
 
 
Metodologia 
 
 Para a realização do presente experimento foram disponibilizados os materiais e 
reagentes listados a seguir: 
I. Balança analítica; 
II. Tubos de ensaio; 
III. Béqueres; 
IV. Pipetas volumétricas; 
V. Pêra; 
VI. Carbonato de sódio 0,1 M; 
VII. Cloreto de cálcio 0,1 M; 
VIII. Ácido sulfúrico 0,1 M. 
 
A seguir são descritos todos os passos seguidos para a realização do experimento: 
I. Com auxílio de uma pipeta volumétrica de 5 mL e uma pêra, pipetou-se 5 
mL de solução de Na2CO3 (0,1 M) em um tubo de ensaio, fechando-o e 
nomeando-o de frasco “A”; 
II. Com auxílio de uma pipeta volumétrica de 5 mL e uma pêra, pipetou-se 5 
mL de solução de CaCl2 (0,1 M) em um tubo de ensaio, fechando-o e 
nomeando-o de frasco “B”; 
III. Com auxílio uma pipeta volumétrica de 10 mL e uma pêra, pipetou-se 10 
mL de solução de H2SO4 (0,1 M) em um tubo de ensaio, fechando-o e 
nomeando-o de frasco “C”; 
IV. Colocou-se os três tubos em um béquer, pesando-os e anotando a massa do 
conjunto; 
V. Fora da balança, adicionou-se a solução de Na2CO3 (0,1 M) no tubo de 
ensaio que continha a solução de CaCl2 (0,1 M), tampou-se o tubo e 
verificou-se o que havia acontecido; 
VI. Colocou-se novamente os três tubos em um béquer, pesando-os e anotando a 
massa do conjunto; 
VII. Novamente fora da balança, adicionou-se a solução do tubo de H2SO4 (0,1 
M) ao tubo que continha a solução formada anteriormente, tampou-se o tubo 
e observou-se o que havia acontecido; 
VIII. Por fim, colocou-se os três tubos em um béquer, pesou-se o conjunto e 
anotou-se a massa obtida. 
 
Resultados e Discussão 
 
 Dando início ao procedimento, pesou-se os três tubos de ensaio com as suas 
respectivas soluções, obtendo: 
m(antes das reações) = 79,4627 g 
 
 Prosseguindo, misturou-se 5 mL de carbonato de sódio (Na2CO3) com 5 mL de cloreto 
de cálcio (CaCl2). Observando o tubo de ensaio B, pode-se notar a formação de um produto 
insolúvel de coloração branca, denominado precipitado, conforme ilustra a Figura 1. 
 
 
Figura 1. Tubo de ensaio B na primeira reação química. 
Fonte: De autoria própria. 
 
O precipitado em questão é o carbonato de cálcio (CaCO3(s)), formado pela reação 
química da Equação 1.6 a seguir (ROCHA, 2016). 
 
Na2CO3(aq) + CaCl2 (aq) → 2NaCl(aq) + CaCo3(s) 
(1.6) 
 
 A mesma reação da Equação 1.6 pode ser escrita em sua forma iônica, visto que as 
substâncias estão dissolvidas em uma solução. Dessa forma, obtém-se a Equação 1.7 – 
equação iônica completa (ROCHA, 2016). 
 
Ca2+(aq) + 2 Cl
-
(aq) + 2 Na
+
(aq) + CO3
2+
(aq) → CaCO3(s) + 2 Na
+
(aq) + 2 Cl
-
(aq) 
 
(1.7) 
 
 Simplificando a Equação 1.7, levando em consideração apenas as substâncias que, de 
forma efetiva, participam da reação, obtém-se a Equação 1.8 – equação iônica simplificada 
(ROCHA, 2016). 
 
Ca2+(aq) + CO3
2+
(aq) → CaCO3(s) 
(1.8) 
 Em seguida, pesou-se novamente os tubos de ensaio, obtendo: 
 
m(após 1ª reação) = 79,4617 g 
 
 Prosseguindo, no tubo de ensaio B, misturou-se os produtos na reação da Equação 1.6 
com uma solução de 10 mL de ácido sulfúrico (H2SO4). Dessa forma, ocorreu-se a reação 
expressa na Equação 1.9 a seguir. 
 
2NaCl(aq) + CaCo3(s) + H2SO4 → 2NaCl(aq) + CaSO4(aq) + H2CO3(aq) 
(1.9) 
 
 A mesma reação da Equação 1.9 pode ser escrita em sua forma iônica, visto que as 
substâncias estão dissolvidas em uma solução. Dessa forma, obtém-se a Equação 2.0 – 
equação iônica completa (BROWN, LEMAY e BURSTEN, 2006, p.138). 
 
2 Na+ + Cl- + Ca2+ + CO3
2- + H2+ +SO4
2- → 2NaCl(aq) + CaSO4(aq) + H2CO3(aq) 
(2.0) 
 
Observando o tubo B e a Equação 2.0, pôde-se notar o desaparecimento do precipitado 
de carbonato de cálcio (CaCo3) visto anteriormente na Figura 1. Entretanto, notou-se o 
surgimento de algumas bolhas, conforme mostra a Figura 2 a seguir. 
 
 
Figura 2. Tubo de ensaio B na segunda reação química. 
Fonte: De autoria própria. 
 
 Sabe-se que carbonatos e bicarbonatos reagem com ácidos e formamgás carbônico 
(CO2) e, além disso, que a reação do CO3
2- com um ácido produz, em um primeiro momento, 
o ácido carbônico (H2CO3) conforme a Equação 2.0. Dando continuidade, sabe-se que o ácido 
carbônico é instável e, se estiver presente em uma solução com concentrações suficientes, ele 
se decompõe em água (H2O) e gás carbônico (CO2), escapando da solução em forma de gás 
conforme a ilustra a Equação 2.1 a seguir (BROWN, LEMAY e BURSTEN, 2006, p.138). 
 
2NaCl(aq) + CaCO3(s) + H2SO4 → 2NaCl(aq) + CaSO4(aq) + CO2(g) + H2O(l) 
(2.1) 
 
Por fim, houve uma nova pesagem dos tubos, obtendo: 
 
m(após a 2ª reação) = 79,4606 g 
 
Condensando todos os dados obtidos durante todo o experimento na Tabela 1, tem-se: 
 
Tabela 1. Resumo das massas obtidos ao longo do experimento. 
 
Tubos de ensaios com soluções Massa (g) 
antes das reações 79,4627 
após a 1ª reação 79,4617 
Após a 2ª reação 79,4606 
 
 Diante dos dados expostos acima, pode-se afirmar a veracidade da lei de Lavosier ou 
lei da conservação da massa, uma vez que as massas obtidas no início, após a 1ª reação e após 
a 2ª reação possuem igualdade de duas casas decimais. Destarte, vale ressaltar que um dos 
motivos que faz com que não seja possível obter mais de duas casas decimais de igualdade 
das pesagens no experimento em questão é o surgimento das bolhas – gás carbônico (CO2) 
liberado durante a 2ª reação – que é demonstrada na Equação 2.1. 
 
Conclusões 
 
 A realização de práticas laboratoriais é de suma importância para a compreensão dos 
assuntos abordados na parte teórica da disciplina por parte dos alunos. De modo específico, o 
experimento de conservação de massas evidenciou, de maneira prática, o importante conceito 
defendido pela lei da conservação de massas – que revolucionou a forma que as reações 
químicas eram vistas e proporcionou uma maior precisão nos cálculos estequiométricos. 
 De modo particular, o experimento conseguiu atingir o seu principal objetivo – que era 
a verificação da lei da conservação da massa por meio da determinação da massa total antes e 
após a ocorrência da reação química entre o cloreto de cálcio (CaCl2) e o carbonato de sódio 
(Na2CO3) e, posteriormente, da reação obtida entre as substâncias anteriormente citadas com 
o ácido sulfúrico (H2SO4). Em contrapartida, o experimento evidenciou o porquê de não ter 
sido possível obter mais de duas casas decimais de igualdades entre as massas encontradas – 
em virtude do gás carbônico que escapa da solução. 
 
Referências Bibliográficas 
 
ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de Química: Questionando a vida moderna e o meio 
ambiente. 1ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2001. 
 
ROCHA, C. Estudo dirigido – Reações em Solução Aquosa. 2016. Disponível em: 
http://professor.pucgoias.edu.br/sitedocente/admin/arquivosUpload/5711/material/Estudo%20
dirigido%20-
%20Rea%C3%A7%C3%B5es%20em%20solu%C3%A7%C3%A3o%20aquosa.pdf. Acesso 
em: 15 abr. 2022. 
 
BROWN, T. L.; LEMAY, E.; BURSTEN, B. E. Química – A Ciência Central. 9ª ed. 
Pearson, São Paulo, 2006.