RELATÓRIO 2 CONSERVAÇÃO DAS MASSAS

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA QUÍMICA
CONSERVAÇÃO DE MASSA
Ana Thaís Queiroz de Sousa 
Campina Grande – Paraíba
2016
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 1
JUSTIFICATIVA .............................................................................................................. 2
OBJETIVOS ...................................................................................................................... 2
3.1 Objetivo Geral ............................................................................................................... 2
3.2 Objetivos Específicos ..................................................................................................... 2
4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................................ 2
5. METODOLOGIA ................................................................................................................ 3
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................................................... 4
7. CONCLUSÃO ...................................................................................................................... 5
8. REFERÊNCIAS ................................................................................................................... 5
INTRODUÇÃO
	Quando uma reação química ocorre em um sistema fechado, a soma das massas das espécies reagentes é rigorosamente igual à soma das massas espécies produtos desta reação. Este pode ser interpretado como o enunciado da Lei da Conservação da Massa ou Lei de Lavoisier – a matéria não pode ser criada nem destruída, mas somente transformada.
	Entretanto, a maioria das transformações químicas é acompanhada de liberação ou absorção de energia.
LEIS PONDERAIS OU LEIS DAS REAÇÕES QUÍMICAS
 Leis ponderais são leis que falam das massas das substâncias que participam das reações químicas. As principais leis ponderais são: 
Lei de Lavoisier ou da conservação da massa, ou da conservação da matéria; 
Lei de Proust ou das proporções constantes, ou das proporções definidas, ou das proporções fixas ou invariáveis; 
Lei de Dalton ou das proporções múltiplas.
 A Lei da Conservação de Massas, ou Lei de Lavoisier é uma lei da química que muitos conhecem por uma célebre frase dita pelo cientista conhecido como o pai da química, Antoine Lavoisier:
“Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma”.
 Mas, antes de Lavoisier dizer essas palavras já existia uma antiga filosofia grega que postulava “nada vem do nada”. Essas duas frases por mais poéticas que sejam querem dizer a mesma coisa: a matéria não se cria espontaneamente.
 Essa informação não foi facilmente aceita porque alguns conceitos ainda não eram bem compreendidos, como por exemplo, o fato e que gases possuíam peso. Ao queimar uma madeira, sua massa era reduzida, mas não se considerava que a fumaça liberada (que era considerada apenas um gás) pudesse ter alguma massa.
 Tudo que vemos a nossa volta é formado por átomos e esses átomos se ligam ou se agrupam para formar as mais variadas coisas, desde a cadeira em que você está sentado e que pode ver e tocar, até o ar que respira que você não pode ver, porém sabe que está aí.
 Em um sistema fechado em que ocorre uma reação química, todos os átomos que estiveram ali no início da reação, estarão lá no final. Eles podem ter se reorganizado a fim de completar a reação, mas a massa total do meio permanece a mesma. Quando se ferve um líquido, a água, por exemplo, o nível de líquido desce, mas isso não ocorre porque a água foi consumida, mas sim porque ela mudou de fase e virou vapor. Agora está misturada ao ar do ambiente, é por isso que a conservação de massa vale apenas para sistemas fechados.
 A lei da conservação de massas é utilizada no balanceamento de reações químicas. Todos os átomos presentes do lado esquerdo (reagentes) devem estar do lado direito (produtos). Mesmo que eles tenham mudado de número de oxidação (nox), de estado físico ou tenham se espalhado para formar mais de uma espécie diferente. A quantidade de matéria total deve permanecer a mesma, já que nenhum átomo foi criado e nem consumido.
JUSTIFICATIVA
Relatório realizado com o intuito de observação da conservação da massa do experimento aqui explanado e para a obtenção de uma nota quantitativa na disciplina de Laboratório de Química Geral.
OBJETIVOS
Objetivo Geral
 O experimento tem como objetivo determinar a massa total antes (dos reagentes) e depois (dos produtos) das seguintes reações:
 (01).
 (02).
Objetivos Específicos
	Observar as reações que ocorrerão a partir da mistura dos reagentes; 
	Identificar se houve variação de massa no siste.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
	A Lei da Conservação das Massas, a qual é o objeto do estudo desse experimento, pode ser explicada da seguinte forma: em uma reação química, não há a ‘criação’ nem ‘destruição’ de átomos, logo a massa do sistema é conservada. O que ocorre é o processo de desagregação de conjuntos atômicos para a formação de outros agregados atômicos, os quais são os produtos do processo. Informalmente, pode-se explicar essa lei com o enunciado “Na natureza nada se cria, nada se destrói, tudo se transforma”.
	O enunciado dessa lei define que a soma das massas antes da reação equivale à soma das massas após o término da reação, ou ainda que o ganho ou perda de massa não é mensurável na mesma reação. Porém, em reações onde há a extrema liberação de energia, como aquelas que ocorrem em reatores atômicos ou bombas atômicas, há de fato uma redução na massa dos produtos. No início do século XX, o físico alemão Albert Einstein permitiu que esse fenômeno começasse a ser compreendido através de sua equação mais celébre, a qual relaciona massa e energia: E = mc², onde E é a energia, m é a massa e c é a velocidade da luz no vácuo. Assim, massa e energia são fatores que se convertem mutuamente, a massa não é perdida, mas sim convertida em energia. Porém, para reações em pequena escala, com pouca liberação ou absorção de energia, a perda de massa é tão pequena que pode ser desprezada na medição final.
	Um fato que pode ser associado a essa lei é a atual poluição ambiental, tanto na água, como no ar, ou no solo. Como não se pode destruir a matéria indesejada a um meio, esta se acumula e forma resíduos que se agregam aos seres vivos, prejudicando sua saúde e seu modo de vida. Contudo, esses resíduos podem ser transformados e reaproveitados por meio da reciclagem, processo que pode ser efetuado de forma artificial ou mesmo de forma natural através dos ciclos biogeoquímicos naturais.
	Além da Lei de Conservação das Massas, a Lei de Proust e a Lei de Dalton também são importantes para o estudo das reações químicas. A Lei de Dalton, ou Lei das Proporções Múltiplas, define que se uma massa fixa de elemento se combina com massas distintas de outro elemento para formar compostos diferentes, estas massas distintas estão em uma proporção de números inteiros
METODOLOGIA
5.1 MATERIAIS 
3 erlenmeyers de 50 mL;
Balança Analítica;
Béquer 50 mL;
Pipeta de 10 mL;
Pipeta de 5 mL;
Pipetador;
Rolhas;
Solução de CaCl2, 0,1M;
Solução de H2SO4, 0,1M;
Solução de Na2CO3, 0,1M;
Termômetro.
MÉTODOS 
Utilizou-se um termômetro (graduado em Celsius) para verificar a temperatura em que a experiência estava acontecendo
Pipetou-se 5 mL de solução de Na2CO3 (Carbonato de Sódio), 0,1 mol/L, e foi colocado no primeiro erlenmeyer. O 1º erlenmeyer foi fechado com uma rolha;
Pipetou-se 5 mL de solução de CaCl2 (Cloreto de Cálcio), 0,1 mol/L, e foi colocado no segundo erlenmeyer. O 2º erlenmeyerfoi fechado com uma rolha;
Pipetou-se 10 mL de solução de H2SO4 (Ácido Sulfúrico), 0,1 mol/L, e foi colocado no terceiro erlenmeyer. O 3º erlenmeyer foi fechado com uma rolha;
O exterior dos erlenmeyers devia estar completamente seco;
Todos os três erlenmeyers foram colocados simultaneamente na balança analítica, foram pesados e anotou-se o valor encontrado;
Adicionou-se cuidadosamente fora da balança a solução de CaCl2, 0,1 mol/L, na solução de Na2CO3, 0,1 mol/L, contida no primeiro erlenmeyer. Agitou-se lentamente para que as soluções se homogeneizassem; e foi notado o acontecimento de uma turvação como resultado da reação;
Devolveu-se o conjunto incluindo o erlenmeyer vazio à balança e novamente foram pesados e onde o valor encontrado foi registrado;
Removeu-se, novamente, o conjunto da balança e adicionou-se agora todo o conteúdo do frasco de H2SO4, 0,1 mol/L. Agitou-se lentamente para que as soluções se homogeneizassem e foi observado que a solução voltou a ser incolor;
Devolveu-se todos os erlenmeyer à balança analítica para pesar novamente todo o conjunto e por fim anotou-se o valor encontrado
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Tabela I – Dados obtidos na experiência nº 3
	Pressão atmosférica
(mmHg)
	Temperatura ambiente
(°C)
	Massa da 1º pesagem
(g)
	Massa da 2º pesagem
(g)
	Massa da 3º pesagem
(g)
	xxx
	24 º C
	140,52 
	140,50 
	140,50 
	A partir dos dados experimentais coletados, foi possível observar a aplicação da Lei de Lavoisier durante as três pesagens. A massa inicial foi conservada após a primeira reação e também após a segunda reação. Ou seja, a massa dos produtos foi igual a dos reagentes, não havendo assim ganho ou perda de massa. É sabido que o sistema liberou energia, porém essa quantidade foi desprezível para ser considerada.
CONCLUSÃO
	Conclui-se que o experimento realizado confirma o que enuncia a Lei da Conservação da Massa de Lavoisier. Com base na mesma, podem-se realizar cálculos que preveem os resultados dos experimentos, e pode-se verificar que os resultados experimentais se aproximavam dos valores previstos na teoria. 
 É possível apontar algumas fontes de erro, como: o fato de a balança analítica estar descalibrada, a imprecisão na pipetagem do volume desejado, a evaporação das substâncias durante o manuseamento das mesmas enquanto o erlenmeyer estava sem a rolha e os resquícios de substâncias que ficaram na vidraria durante a adição de uma substância na outra.
 Apesar disso, o experimento realizado foi capaz de confirmar vários itens teóricos no estudo das Leis Ponderais e do Cálculo Estequiométrico. Podem-se tomar medidas experimentais, efetuar contas e comparar a dados achados na teoria. 
REFERÊNCIAS
ATKINS, P. W. - Físico-Química – 6ª edição, vol. 1. Editora LTC. Rio de Janeiro, 2001; 
ATKINS, P.W.; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3.ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. 965 p;
BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Química: a ciência central. 9 ed. Prentice-Hall, 2005;