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Ciências 1o bimestre – Aula 26 Ensino Fundamental: Anos Finais Leis ponderais – Retomada ● Lei de Conservação das Massas – Lavoisier; ● Lei das Proporções Definidas – Proust. ● Retomar a Lei de Conservação das Massas; ● Retomar a Lei das Proporções Definidas. Lei ponderais Assista ao vídeo ao lado e elabore um texto escrevendo um exemplo do cotidiano em que essa afirmação pode ser representada. https://www.youtube.com/shorts/LeU7BaCZlbA https://www.youtube.com/shorts/LeU7BaCZlbA As leis ponderais são as leis que estabelecem relações entre as massas das substâncias que participam das reações químicas. Elas foram elaboradas entre o final do século XVIII e início do século XI, por vários estudiosos que se empenhavam em compreender o fenômeno das transformações químicas. Portanto, por meio de atividades experimentais controladas que envolvem diferentes reagentes e produtos, foi possível observar, comprovar e estabelecer leis que regem as transformações com base em suas massas. Leis ponderais A Lei de Conservação das Massas foi uma das leis ponderais proposta por Antoine Lavoisier em 1789. Ela estabelece que a massa total dos reagentes em uma reação química é igual à massa total dos produtos formados. Leis ponderais ● Para validar a Lei de Conservação das Massas, Lavoisier precisou enfatizar que as reações químicas devem ser realizadas em um sistema em que não há trocas de matéria. Nesse caso, teremos um sistema fechado. ● Temos o enunciado da Lei de Conservação das Massas da seguinte forma: Lei de Conservação das Massas “Em um sistema fechado, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos”. Duas balanças, com pratos A e B, foram equilibradas. Uma delas com papel em ambos os pratos e outra com palha de aço em ambos os pratos. Em seguida, foi realizada a combustão do material contido no prato A, em ambas as balanças. Após a combustão, observou-se: Atividade 1 A B A B Solo silêncio Atividade 1 A B A B 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 abaixo de B d) A acima de B A abaixo de B 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 abaixo de B d) A acima de B A abaixo de B Atividade 1 – Correção A B A B Com papel Com palha de aço A Lei das Proporções Definidas, ou Constante, foi uma das leis ponderais proposta por Joseph Louis Proust (1754- 1826). Ela também é conhecida como Lei de Proust. Ela estabelece que as massas dos reagentes e os produtos participantes de uma reação mantêm uma proporção constante. Lei das Proporções Definidas Ao aplicar a Lei das Proporções Definidas em diferentes experimentos de uma reação química, observamos que as massas de reagentes e produtos devem ser proporcionalmente as mesmas, ou seja, se for utilizado o dobro de algum reagente, é necessário dobrar a quantidade em massa dos outros reagentes que compõem a reação química, para, consequentemente, produzir o dobro de produto. Lei das Proporções Definidas Como as leis são frequentemente expressas em forma matemática, então podemos fazer a experimentação utilizando cálculos prévios e fazendo a verificação posteriormente. Lembrando que essas verificações requerem que o mesmo experimento seja repetido diversas vezes e sejam enumerados e quantificados, portanto, podemos fazer o uso de tabelas para organizar os dados coletados a cada experimentação. Aplicando as leis ponderais Para obtermos 16 g de metano, temos que fazer a reação entre 4 g de hidrogênio e 12 g de carbono. Quais as massas de hidrogênio e carbono são necessárias para a obtenção de 80 g de metano? Dica: vamos construir uma tabela! Atividade 2 Hidrogênio + Carbono → Metano 1 4 g 12 g 16 g 2 ? ? 80 g Para obtermos 16 g de metano temos que fazer a reação entre 4 g de hidrogênio e 12 g de carbono. Quais as massas de hidrogênio e carbono são necessárias para a obtenção de 80 g de metano? Dica: vamos construir uma tabela! Atividade 2 – Correção Hidrogênio + Carbono → Metano 1 4 g 12 g 16 g 2 20 g 60 g 80 g x4x4x4 Podemos utilizar essa lei para saber se as reações nas experimentações são as mesmas ou não. Ou seja, se o produto é o mesmo ou é outro. Vejamos abaixo: Proporção entre massas do mesmo experimento Experimento Gás hidrogênio Gás oxigênio Produto 1 2 g 16 g 18 g 2 2 g 32 g 34 g A relação entre o gás hidrogênio e o gás oxigênio da primeiro experimento não é a mesma relação entre o segundo experimento. Quando isso ocorre, significa que as reações não são as mesmas, o produto de 18 g é água, enquanto o produto de 34 g é peróxido de hidrogênio (água oxigenada). Relações: 2 16 ≠ 2 32 , pois 1 8 ≠ 1 16 Observe a tabela a seguir e complete os valores. Indique na solução quais das leis ponderais você utilizou para resolver cada item. Atividade 3 SO3 + H2O → H2SO4 1 X Y 98 g 2 120 g 27 g Z Observe a tabela a seguir e complete os valores. Indique na solução quais das leis ponderais você utilizou para resolver cada item. Atividade 3 – Correção SO3 + H2O → H2SO4 1 X = 80 g Y = 18 g 98 g 2 120 g 27 g Z = 147g O primeiro passo é descobrir o valor de Z utilizando a Lei de Conservação das Massas: 120 + 27 = 147 g. Depois, pode-se aplicar para X e Y a Lei das Proporções Definidas ou, ainda, apenas para X ou Y e aplicar novamente a Lei de Conservação das Massas. ÷1,5 ● Retomamos as leis ponderais: a Lei de Conservação das Massas e a Lei das Proporções Definidas. Referências KOTZ, John C; TREICHEL Jr, Paul M. Química geral 1 e reações químicas. 5. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2005. LEMOV, Doug. Aula nota 10 3.0: 63 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. 3. ed. Porto Alegre: Penso, 2023. LIMA, L. S. Princípio das proporções definidas (Lei de Proust). Revista Ciência Elementar, v. 3, n. 2, 2015. Disponível em: https://rce.casadasciencias.org/rceapp/art/2015/142/. Acesso em: 7 dez. 2023. SÃO PAULO (Estado). Currículo em Ação: Caderno do Professor – Ciências – Ensino Fundamental – v. 1. São Paulo. Disponível em: https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp- content/uploads/2023/01/EFAF_1sem_professor_CIENCIAS_web.pdf. Acesso em: 8 dez. 2023. https://rce.casadasciencias.org/rceapp/art/2015/142/ https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2023/01/EFAF_1sem_professor_CIENCIAS_web.pdf https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2023/01/EFAF_1sem_professor_CIENCIAS_web.pdf Referências Imagens e vídeos: Slide 3 – https://www.youtube.com/shorts/LeU7BaCZlbA?feature=share Slide 5 – Imagem: Jacques-Louis David, Public domain, via Wikimedia Commons. Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:David_-_Portrait_of_Monsieur_Lavoisier_and_His_Wife.jpg. Acesso em: 5 dez. 2023. Imagem: https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/lei-lavoisier.htm. Acesso em: 5 dez. 2023. Slide 10 – The original uploader was HappyApple at English Wikipedia., Public domain, via Wikimedia Commons. Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Proust_joseph.jpg. Acesso em: 7 dez. 2023. https://www.youtube.com/shorts/LeU7BaCZlbA?feature=share https://commons.wikimedia.org/wiki/File:David_-_Portrait_of_Monsieur_Lavoisier_and_His_Wife.jpg https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/lei-lavoisier.htm https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Proust_joseph.jpg Slide 1 Slide 2 Slide 3: Lei ponderais Slide 4: Leis ponderais Slide 5: Leis ponderais Slide 6: Lei de Conservação das Massas Slide 7: Atividade 1 Slide 8: Atividade 1 Slide 9: Atividade 1 – Correção Slide 10: Lei das Proporções Definidas Slide 11: Lei das Proporções Definidas Slide 12: Aplicando as leis ponderais Slide 13: Atividade 2 Slide 14: Atividade 2 – CorreçãoSlide 15: Proporção entre massas do mesmo experimento Slide 16: Atividade 3 Slide 17: Atividade 3 – Correção Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21