Leis Ponderais de Lavoisier, Proust e Dalton

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CIÊNCIAS DA NATUREZA
E SUAS TECNOLOGIAS
F B O N L I N E . C O M . B R
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PROFESSOR(A): IGOR TORRES
ASSUNTO: LEIS PONDERAIS DE LAVOISIER, PROUST E DALTON
FRENTE: QUÍMICA
022.161 – 147062/20
AULA 06
FUNDAMENTOS
Resumo Teórico
As Leis Ponderais
Lei da Conservação da Matéria (Lei de Lavoisier)
Lavoisier através de vários experimentos comprovou que nas 
reações químicas a matéria não era destruída, mas apenas modifi cada 
formando novos tipos de matéria, formulando o seguinte enunciado:
“Na natureza, nada se perde e nada se cria, tudo apenas se 
transforma”. 
 Como conclusão da matéria ser apenas transformada, 
podemos dizer que a soma das massas dos reagentes é idêntica a 
soma das massas dos produtos. As observações de Lavoisier foram 
realizadas em sistemas fechados e não radioativos.
Exemplo 1
Mercúrio + oxigênio → óxido de mercúrio
 200 g 16 g 216 g
Exemplo 2 
Hidrogênio + oxigênio → água
 4 g 32 g 36 g
O EXPERIMENTO DE LAVOISIER
Lavoisier aqueceu o mercúrio metálico numa retorta com a 
boca dentro de uma retorta contento ar e mergulhada numa cuba 
com mercúrio.
Depois do aquecimento, o volume do ar na retorta diminuiu, 
pois o volume do mercúrio na cuba subiu pela redoma.
Isso signifi ca que o mercúrio reagiu com “algo” no ar, que hoje 
sabemos que é o oxigênio.
O produto formado foi o óxido de mercúrio II, um pó vermelho 
que aderiu às paredes da retorta.
Lei das Proporções Constantes (Lei de Proust)
Proust observou que nas reações químicas sempre existiam 
uma proporção constante entre as massas dos reagentes e produtos.
 
 Hidrogênio + Oxigênio → água
Reação I: 4 g 32 g 36 g
Reação II: 8 g 64 g 72 g
Observe que ao dobrar a massa de um dos reagentes todos os 
outros também tiveram suas massas dobradas. 
A observação de Proust foi além apenas da visão das 
proporções, ele observou que mesmo mudando a massa das 
substâncias a proporção em massa dos elementos se mantém 
constantes provando que mesmo mudando a massa dos elementos 
as substâncias apresentam a mesma composição química. 
Lei das Proporções Múltiplas (Lei de Dalton) 
John Dalton, em 1803, através de medidas das massas das 
substâncias nas reações químicas percebeu que em reações formando 
produtos diferentes, porém com os mesmos reagentes, fi xando a massa 
de um dos reagentes existirá uma proporção de números inteiros e 
pequenos para o outro. Observe o exemplo:
Reação 1 
Enxofre + oxigênio → dióxido de enxofre
 32 g 32 g 64 g
Reação 2
Enxofre + oxigênio → trióxido de enxofre
 32 g 48 g 80 g
Observe a proporção entre as massas do oxigênio quando a 
massa de enxofre é a mesma:
32
48
2
3
g
g
=
Essa relação é sempre constante, isso mostrou a composição 
química das substâncias, permitindo encontrar valores correspondes 
ao número de átomos na composição fi xa de uma substância.
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MÓDULO DE ESTUDO
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Exercícios
01. Ao se passar uma corrente contínua na água (eletrólise), ela 
é decomposta em seus constituintes: hidrogênio e oxigênio. 
Os dados experimentais mostram que as massas dessas duas 
substâncias sempre estarão na mesma proporção de 1:8, seguindo 
a Lei Ponderal de Proust. Essas reações também seguem a lei de 
Lavoisier, isto é, a massa no sistema permanece constante. Com 
base nessas leis, indique a alternativa que traz os respectivos 
valores das massas (em gramas) que substituiriam corretamente 
as letras A, B, C e D nesses experimentos.
Massa da 
água
→ Massa do 
hidrogênio
+
Massa do 
oxigênio
A 0,5 g 4,0 g
9,0 g B 8,0 g
18,0 g 2,0 g C
D 11,11 88,88 g
A) A = 4,5 g, B = 1,0 g, C = 16 g, D = 77,77 g.
B) A = 3,5 g, B = 1,0 g, C = 20 g, D = 99,99 g.
C) A = 2,5 g, B = 2,0 g, C = 19 g, D = 99,99 g.
D) A = 4,5 g, B = 1,0 g, C = 16 g, D = 99,99 g.
E) A = 4,5 g, B = 4,0 g, C = 16 g, D = 88,88 g.
02. Considere as seguintes reações químicas, que ocorrem em 
recipientes abertos, colocados sobre uma balança:
I. Reação de bicarbonato de sódio com vinagre, em um copo;
II. Queima de álcool, em um vidro de relógio;
III. Enferrujamento de um prego de ferro, colocado sobre um vidro 
de relógio;
IV. Dissolução de um comprimido efervescente, em um copo com 
água.
Em todos os exemplos, durante a reação química, a balança 
indicará uma diminuição da massa contida em qual dos 
recipientes? 
A) I e II. B) II e III.
C) III e IV. D) I, II e III.
E) I, II e IV.
03. Suponha que quando se aquece uma amostra de esponja de aço 
composta exclusivamente por ferro (Fe), em presença de oxigênio 
do ar, ela entra em combustão formando como único produto o 
óxido de ferro III. Logo, se 50 g de esponja de aço forem aquecidas 
e sofrerem combustão total, a massa do produto sólido resultante 
será 
A) menor do que 50 g, pois na combustão forma-se também CO
2(g)
.
B) menor do que 50 g, pois o óxido formado é muito volátil.
C) igual a 50 g, pois a massa se conserva nas transformações 
químicas.
D) maior do que 50 g ,pois o ferro é mais denso do que o oxigênio. 
E) maior do que 50 g, pois átomos de oxigênio se ligam aos de 
ferro.
04. (CFTMG/2012) Tomando-se como referência o estudo das reações 
químicas, é correto afi rmar que a 
A) razão constante entre as massas dos reagentes e as dos 
produtos refl ete a lei das proporções de Proust. 
B) massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos, 
em um sistema aberto, conforme Lavoisier. 
C) transformação espontânea de gelo seco em gás é uma 
evidência experimental de um fenômeno químico. 
D) decomposição do H
2
CO
3
 em água e gás carbônico apresenta 
os coefi cientes estequiométricos 2:1:3, respectivamente. 
05. (CFTMG) Em um motor à combustão realizou-se lentamente a 
queima de 20 kg de um líquido infl amável. Todos os produtos 
obtidos nesse processo estavam no estado gasoso e foram 
armazenados em um reservatório fechado e sem qualquer 
vazamento. Ao fi nal, constatou-se que a massa dos produtos foi 
maior do que a massa do combustível que havia sido adicionada.
A explicação para o fenômeno observado é que 
A) em sistemas abertos, não se aplica a lei de Lavoisier. 
B) no combustível, foi incorporado outro reagente químico. 
C) no combustível, havia partículas sólidas que possuem maior 
massa do que os gases. 
D) em um processo de combustão lenta, formam-se inesperados 
produtos de maior massa.
06. Um método de análise desenvolvido por Lavoisier (1743-1794) 
e aperfeiçoado por Liebig (1803-1873) permitiu determinar a 
composição percentual dos hidrocarbonetos. O procedimento 
baseia-se na combustão total – em excesso de oxigênio (O2) – da 
amostra analisada, em que todo carbono é convertido em gás 
carbônico (CO
2
) e todo hidrogênio transformado em água (H
2
O). 
A queima de 0,50 g de um hidrocarboneto, em presença de 
oxigênio em excesso, fornece 1,65 g de dióxido de carbono (CO
2
) 
e 0,45 g de água (H
2
O). Considerando as informações, pode-se 
afi rmar que as porcentagens em peso de carbono (C) e hidrogênio 
(H) no hidrocarboneto são, respectivamente, 
A) 85% e 15%. 
B) 95% e 5%. 
C) 90% e 10%. 
D) 91% e 9%. 
07. A queima de uma amostra de palha de aço produz um composto 
pulverulento de massa
A) menor que a massa original da palha de aço. 
B) igual à massa original da palha de aço. 
C) maior que a massa original da palha de aço. 
D) igual à massa de oxigênio do ar que participa da reação. 
E) menor que a massa de oxigênio do ar que participa da reação. 
08. (Feevale/2016) Imagine que, em uma balança de pratos, conforme 
mostra a Figura 01, nos recipientes I e II, foram colocadas 
quantidades iguais de um mesmo sólido: palha de ferro ou carvão. 
Foi ateado fogo à amostra contida no recipiente II. Depoisde 
cessada a queima, o arranjo tomou a disposição da Figura 02.
(I) (II)
(I)
Figura 01 Figura 02
(II)
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MÓDULO DE ESTUDO
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As equações para as reações envolvidas são apresentadas a seguir.
C
(s)
 + O
2(g)
→ CO
2(g)
4Fe
(s)
 + 3O
2(g)
→ 2Fe
2
O
2(s)
Considerando o resultado do experimento (Figura 02), marque a 
alternativa que explica corretamente o que aconteceu. 
A) O sólido contido nos dois recipientes é carvão e, quando 
cessada a queima, o recipiente II fi cou mais pesado, pois o 
carvão reagiu com o oxigênio do ar e transformou-se em CO
2
.
B) O recipiente I continha carvão, e o recipiente II, palha de ferro. 
Quando cessada a queima, o recipiente II fi cou mais pesado, 
já que na reação ocorreu a incorporação de oxigênio do ar no 
produto formado (Fe
2
O
3
). 
C) O sólido contido nos dois recipientes é palha de ferro, e, quando 
cessada a queima, o recipiente II fi cou mais pesado, já que na 
reação ocorreu a incorporação de oxigênio do ar no produto 
formado (Fe
2
O
3
).
D) O recipiente I continha palha de ferro, e o recipiente II, carvão. 
Quando cessada a queima, o recipiente II fi cou mais pesado, 
pois o carvão reagiu com o oxigênio do ar e transformou-se 
em CO
2
. 
E) O sólido contido nos dois recipientes é carvão, e quando 
cessada a queima, o recipiente II fi cou mais leve, pois o carvão 
reagiu com o oxigênio do ar e transformou-se em CO
2
.
09. Em um laboratório foram realizadas reações entre ferro (Fe) e 
bromo (Br
2
), produzindo um brometo de ferro. Os dados obtidos 
estão resumidos na tabela a seguir: 
Ferro Bromo Brometo de ferro
massa inicial
massa fi nal
40 g
12 g
120 g
0 g
0 g
148 g
massa inicial
massa fi nal
7 g
0 g
40 g
x g
0 g
37 g
Assinale a alternativa que indica corretamente o valor de x e a 
fórmula do brometo de ferro. 
A) x = 10 g fórmula: FeBr
4
B) x =10 g fórmula: FeBr
3
C) x = 20 g fórmula: FeBr
2
D) x = 5 g fórmula: FeBr
2
E) x = 30 g fórmula: FeBr
3
10. Durante uma aula de laboratório, um estudante queimou ao ar 
diferentes massas iniciais m(i) de esponja de ferro. Ao fi nal de 
cada experimento, determinou também a massa fi nal resultante 
m(f). Os resultados obtidos estão reunidos na tabela a seguir. 
Experimento 
Nº
Massa inicial 
m(i) (g)
Massa fi nal 
m(f) (g)
Relação 
m(f)/m(i)
1 0,980 1,18 1,204
2 0,830 1,00 1,205
3 1,05 1,26 1,200
4 1,11 1,34 1,207
Admitindo que em todos os experimentos a queima foi completa, 
o estudante fez as três afi rmações seguintes. 
I. A Lei da Conservação da Massa não foi obedecida, pois a 
massa fi nal encontrada para o sistema em cada experimento 
é sempre maior que sua massa inicial;
II. O aumento de massa ocorrido em cada experimento se deve 
à transformação de energia em massa, tendo se verifi cado a 
conservação da soma (massa+energia) do sistema;
III. A relação constante obtida entre a massa fi nal e a massa inicial 
do sistema [m(f)/m(i)], em cada experimento realizado, permite 
afi rmar que, dentro do erro experimental, os dados obtidos 
estão de acordo com a Lei das Proporções Defi nidas. 
Dentre as afi rmações apresentadas, o estudante acertou: 
A) I, apenas. 
B) II, apenas. 
C) III, apenas. 
D) I e II, apenas. 
E) I, II e III. 
Gabarito
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
D E E A B C C B B C
Resoluções
01. Basta somar as massas dos produtos e igualar com as massas dos 
reagentes. O único que corresponde aos itens é o D.
Resposta: D
02. Ocorre redução de massa em reações que estão em sistema aberto 
e liberam gás como produto. A liberação de CO
2
 ocorre na reação 
em I, em II que tem como produto CO
2
 e água e no experimento 
IV ocorre liberação de gás no comprimido efervescente.
 Resposta: E
03. A massa aumenta, pois o oxigênio do ar é incrementado ao ferro 
formando a nova substância óxido de Ferro. 
 Resposta: E
04. A lei de Proust defi ne que existe uma proporção constante entre 
as massas dos reagentes e produtos em qualquer reação.
 Resposta: A
05. Deve ser considerado a massa de O
2
 (Gás Oxigênio) que reagiu 
com o combustível.
 Resposta: B
06. Basta fazer a proporção entre a massa do CO
2
 e a massa de 
carbono no CO
2
.
44/12 = 1,65/x , logo x = 0,45 g de carbono, sendo assim teremos 
0,45 g de carbono em 0,50 g do hidrocarboneto.
 Resposta: C
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MÓDULO DE ESTUDO
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07. Quando a palha de aço é queimada parte da massa de gás oxigênio 
é incrementada para formar óxido, logo a massa aumenta.
 Resposta: C
08. O oxigênio do ar é incrementado ao metal, logo a massa do 
sistema em II aumenta.
 Resposta: B
09. Pela Lei de Lavoisier: 7 g + 40 g = x + 37 g: x = 10 g. A proporção 
molar é de 1:3. Logo, a fórmula é FeBr
3
.
 Resposta: B
10. I – Falso, pois a lei de Lavoisier é obedecida. II – Falso, pois o 
aumento de massa se deve ao oxigênio do ar, III – Verdadeiro, 
pois as proporções são as mesmas em todos os experimentos.
 Resposta: C
Anotações
SUPERVISOR/DIRETOR: DAWISON SAMPAIO – AUTOR: IGOR TORRES
DIG.: ESTEFANIA – 15/01/20 – REV.: CARLA ARAÚJO