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1 Química Prof. Arilson Aluno(a):________________________________________________ ______ Reações químicas Reação química é toda transformação que modifica a natureza da matéria (fenômeno químico). Reagentes→ Produtos Leis ponderais São leis que relacionam as massas dos participantes de uma reação química. Essas leis surgiram no final do século XVIII, começo do século XIX e foi a partir delas que a Química assumiu o caráter de uma verdadeira ciência.As principais leis ponderais são: ➢ Lei da conservação da massa ou Lei de Lavoisier ➢ Lei das proporções constantes ou Lei de Proust ➢ Lei das proporções múltiplas ou Lei de Dalton. Lei da conservação das massas ou lei de Lavoisier(1774) “A massa total dos reagentes que reage é igual à massa total dos produtos formados” Exemplos: Mercúrio + oxigênio → óxido de mercúrio 100,5g 8g 108,5g Hidrogênio + oxigênio → água 1g 8g 9g Obs: ●Lavoisier é considerado o fundador da química moderna. ●No começo do século XX Albert Einstein demonstrou matematicamente que matéria pode se transforma em energia e vice versa. Portanto, durante as reações químicas que ocorrem com liberação ou absorção de calor ocorre variação de massa.No entanto a variação de massa nas reações químicas é extremamente pequena podendo ser desprezada. ●A lei de Lavoisier não pode ser utilizada em reações nucleares. Exercícios resolvido 01-(UNESP SP)Quando um objeto de ferro enferruja ao ar, sua massa aumenta. Quando um palito de fósforo é aceso, sua massa diminui. Estas observações violam a Lei da Conservação das Massas? Justifique sua resposta. Resolução Não há violação da Lei. No caso do ferro há aumento de massa devido a incorporação de oxigênio do ar pelo ferro sob a forma de óxido de ferro: Fe(s) + 3/2O2(g) → Fe2O3(s) Já no caso do palito de fósforo há formação de produtos gasosos que escapam para a atmosfera provocando diminuição de massa.Se esses experimentos fossem realizados em sistemas fechados a Lei poderia ser verificada. Lei de Proust ou lei das proporções constantes ou definidas(1797) “Toda substância possui uma proporção constante, em massa, na sua composição, e a proporção na qual reagem e se formam é constante”. ou “A proporção entre as massas dos reagentes ou entre as massas dos produtos é constante” Hidrogênio + oxigênio → água hidrogênio oxigênio água 2g 16g 18g 10g 80g 90g 8g X Y 810 80 2 16 X massaH massaO === 810 90 2 182 Y massaH OmassaH === Consequências da lei de Proust: ●Fórmula percentual. ●Cálculo estequiométrico(regra de três). Lei das proporções múltiplas ou lei de Dalton “Quando dois elementos formam duas ou mais substâncias compostas diferentes, se a massa de um deles permanecer fixa a do outro irá variar numa proporção de números inteiros e pequenos”. Nitrogênio + oxigênio→ óxidos de nitrogênio nitrogênio oxigênio óxidos 14g 8g 22g 14g 16g 30g 14g 24g 38g 14g 32g 46g Proporção das massas de oxigênio que reagiram: 8:16: 24:32 1:2: 3:4 Exercício resolvido 01) Verifique se os dados estão de acordo com a Lei das proporções múltiplas: a) 62 g de fósforo + 213 g de cloro → 275 g de tricloreto de fósforo 12,4 g de fósforo + 71 g de cloro → 83,4 g de pentacloreto de fósforo b) arilsonmartino@hotmail.com 2 7g de nitrogênio + 8g de oxigênio →15g de monóxido de nitrogênio 3,5g de nitrogênio + 6g de oxigênio →9,5 g de trióxido de nitrogênio 2,8g de nitrogênio + 6,4g de oxigênio →9,2 g de dióxido de nitrogênio Gab: a)Sim.Fixando-se a massa de fósforo em 62g, temos: 12,4g fósforo ----------71g cloro 62 g fósforo------------ X X = 355g 213:355 3:5 b)Sim.Fixando-se a massa de nitrogênio em 7g, temos: 3,5g nitrogênio ----------6g oxigênio 7 g nitrogênio ------------ X X = 12g 2,8g nitrogênio ----------6,4 g oxigênio 7 g nitrogênio ------------ X X = 16g 8:12:16 2:3:4 Leis volumétricas Lei das proporções volumétricas “Nas mesmas condições de temperatura e pressão, os volumes dos gases que participam de uma reação têm entre si uma proporção de números inteiros e pequenos”. Exemplo: Os coeficientes estequiométricos das substâncias gasosas representam à proporção volumétrica entre os reagentes e produtos na reação. Exercício resolvido 01) Na obtenção de 50L de gás amônia foram gastos 75L de gás hidrogênio e 25L de gás nitrogênio. Todos os volumes foram medidos nas mesmas condições de temperatura e pressão.Esses dados estão de acordo com a Lei de Gay-Lussac? Resolução Primeiro devemos determinar a proporção entre os volumes dividindo-os pelo menor deles. Veja: 25 25 = 75 25 = 50 25 1:3:2 Os volumes obedecem a uma relação de números inteiros e pequenos, portanto, obedecem a Lei de Gay-Lussac. 02)Dada a reação: Para a queima de 4L de gás etano, o volume de gás oxigênio (medidos nas mesmas condições de temperatura e pressão) consumido será: a)7L b)14L c)3,5L d)22,4L e)44,8L Resolução De acordo com a lei volumétrica de Gay-Lussac: nas mesmas condições de temperatura e pressão, os volumes dos gases que participam de uma reação têm entre si uma proporção de números inteiros e pequenos. Portanto,a partir da proporção na qual os gases reagem,podemos utilizar como ferramenta matemática a regra de três direta, para descobrir o volume desconhecido de um participante da reação.De acordo com a reação,temos: 1L etano--------------3,5L oxigênio 4L etano---------------X X = 14L Hipóteses de Avogadro A relação existente entre os volumes de combinação e as fórmulas corretas dos produtos formados foi estabelecida pelo italiano Amadeo Avogadro. As duas hipóteses podem ser enunciadas assim: “Sob as mesmas condições de temperatura e pressão, iguais volumes de gases diferentes contêm o mesmo número de moléculas” “Certos elementos apresentam moléculas diatômicas, pois dois de seus átomos formam agregados estáveis”.
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