AULA-03-DE química geral

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Prof.: Guilherme Coimbra
AS LEIS DAS TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS
A observação de muitas reações químicas ao longo do tempo revelou um certo número de consistências conhecidas por leis das transformações químicas.
A primeiras destas leis foi enunciada por um químico francês, A. L. Lavoisier, em 1774, e é agora denominada lei da conservação da massa.
Esta lei estabelece que durante uma transformação química não é mensurável o ganho ou a perda de massa; isto é, à soma das massas dos produtos é igual à soma das massas dos reagentes. O enunciado é razoável porque nas reações químicas não há destruição nem criação de matéria, apenas a transformação.
QUÍMICA GERAL – Curso: Petróleo e Gás
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Prof.: Guilherme Coimbra
AS LEIS DAS TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS
LEI DA CONSERVAÇÃO DAS MASSAS OU LEI DE LAVOISIER
“Durante uma reação química, a massa se conserva, ou seja, 
a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas
dos produtos”.
MR = MR
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A proposta de Lavoisier não indica nada sobre quanto dos reagentes vai participar da reação nem como será a reação. Apenas afirma que a massa de reagentes que participar da reação será a massa dos produtos formados.
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Perguntas sobre a tabela:
01) Na reação 1, o oxigênio reagiu totalmente, porém, o hidrogênio não. Qual é a quantidade de hidrogênio que ficou sem reagir?
02) Na reação 2, sobrou algum reagente? Quais? Quanto de cada um?
03) Na reação 3, sobrou algum reagente? Quais? Quanto de cada um?
04) Na reação 4, sobrou algum reagente? Quais? Quanto de cada um?
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EX1: Quando o composto calcário (carbonato de cálcio) é aquecido, decompõe-se na forma de cal viva (óxido de cálcio) e no gás dióxido de carbono. Supondo que 40,0 g de calcário é decomposto, restando 22,4 g de cal viva, quanto dióxido de carbono é formado?
EX2: O ferro combina-se com o oxigênio para formar o composto óxido de ferro. Se 14,3 g de óxido de ferro são formados na reação, usando-se 10,0 g de ferro quanto oxigênio é necessário?
EX3: 46 g de álcool etílico foram completamente queimadas na presença de ar, formando 54g de água e 88g de gás carbônico. Qual a massa de oxigênio envolvida na reação?
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EX4: Em um recipiente fechado, 15,0 g de estanho são colocados para reagir com 3,2 g de gás oxigênio. Ao final do experimento, não se encontra mais gás oxigênio, mas ainda estão presentes 3,1 g do metal. Qual a massa de óxido de estanho formada?
EX5: Um comprimido efervescente de 1,00 g é adicionado a um copo com 200 mL de água. O que se pode afirmar sobre a massa da solução após a dissolução completa do comprimido? Considere densidade da água = 1,0 g/cm3.
LEI DAS PROPORÇÕES DEFINIDAS
A segunda lei das transformações químicas é a lei da composição definida, também conhecida como lei da composição constante ou fixa ou lei das proporções definidas.
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Esta lei descreve a mais importante propriedade de um composto, sua composição fixa: Cada componente de um composto tem sua composição em massa, definida e características.
Por exemplo, em uma amostra de cloreto de sódio, 39,44% da massa total é sódio e 60,66% é cloro. Similarmente, a água sempre consiste em 11,19% de hidrogênio e 88,91% de oxigênio, em massa.
A Figura 1.1 ilustra o fato de não ser possível “forçar” um composto a ter diferentes composições pela combinação de diferentes quantidades de seus elementos constituintes. Se a quantidade de um elemento é maior do que a necessária para a combinação com um segundo elemento, após a formação do composto certa quantidade do primeiro elemento permanecerá inalterada. (É dito que está em excesso).
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Em cada um dos três casos mostrados na Figura 1.1, a composição do composto é a mesma, 25% de A e 75% de B.
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As leis de conservação da massa e composição definida: um exemplo hipotético. Proporções diferentes dos elementos A (quadrados em tom azul) e B (quadrados em tom cinza) são misturados para a reação formar o composto C, que é composto de 25% de A e 75% de B, em massa. Cada quadrado representa uma massa arbitrária.
“Em uma determinada reação química, existe uma proporção fixa 
entre as massas dos reagentes envolvidos e dos produtos formados”.
“A composição química de uma substância é constante, ou seja, a pro-
porção entre os elementos químicos que a formam é sempre a mesma”. 
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EX2: Os elementos ferro (Fe) e cloro (Cl) combinam-se para formar cloreto de ferro. Em um experimento, 1,25g de Fe foram misturados a 2,50g de Cl e a reação teve início. A seguir encontrou-se cloreto de ferro, juntamente com 0,12g de cloro não reagente. Qual é a composição percentual, em massa, do cloreto de ferro? 
EX1: Os elementos magnésio (Mg) e bromo (Br) combinam-se para formar o composto brometo de magnésio. Em um experimento, 6,0g de Mg foram misturadas com 35,0g de Br. Após a reação observou-se que, embora todo o Br tenha reagido, 0,70g de Mg permaneceu em excesso. Qual é a composição percentual, em massa, do brometo de magnésio?
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EX3: Durante um experimento, 56g de ferro foram colocados em contato com 40,0g de enxofre sob aquecimento. Houve reação química, formando 88,0g de sulfeto ferroso e restando apenas enxofre sem reagir. Em um segundo experimento, 20,0g de ferro foram colocados em contato com 8,0g de enxofre, formando novamente o sulfeto ferroso, sobrando apenas um dos reagentes. Sobre esses experimentos responda:
a) Quais os reagentes e qual o produto dessas reações químicas?
b) Qual a massa de enxofre em excesso no primeiro experimento?
c) Qual a massa de sulfeto ferroso formada no segundo experimento?
d) Houve excesso no segundo experimento? Se houve, qual o reagente e a sua massa em excesso?
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e) Qual a fórmula centesimal (em porcentagem de massa) do sulfeto ferroso produzido?
EX4: Na tabela seguinte, A e B são os dois reagentes, e C e D são os produtos:
Determine os valores de v, x, w, y, t e z, indicando os cálculos.
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EX5: A tabela a seguir apresenta alguns dados experimentais sobre a reação entre os reagentes A e B, formando os produtos C e D. Nos dois primeiros experimentos, não há excesso de reagentes.
Analise a tabela e responda:
Qual o valor de x, w, y e z (em gramas)?
b) O que deve ter ocorrido no terceiro experimento?
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