Leis ponderais em Offline

Leis ponderais

Descobertas por cientistas como Lavoisier, Dalton e Gay-Lussac, estas ajudam-nos a estabelecer algumas bases para o entendimento das relações de massa ou volume em uma transformação química.

Lei de Lavoisier (Lei da conservação das massas)

Segundo as observações de Antoine Laurent Lavoisier:
“Em um sistema fechado, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos”
“Na natureza, nada se perde, nada se cria, tudo se transforma.”

Observe a transformação química abaixo
1/2 O​2​​ + H​2​​ --> H​2​​O
16g + 2g = 18g

Lendo a reação acima: 16g de oxigênio reage com 2g de hidrogênio para produzir 18g de água.

Repare que as massas somadas dos reagentes equivalem à massa do produto. A quantidade e natureza dos átomos são as mesmas, apenas houve um rearranjo/recombinação entre eles.

Esses números seguem uma observação realizada por Lavoisier que é enunciada na forma da Lei de Conservação das Massas, onde nada se perde, nada se cria, tudo se transforma.

Lei de Proust (Lei das proporções fixas)

C + O​2​​ --> CO​2​​

12g de carbono + 32g de oxigênio = 44g de gás carbônico

Analisemos apenas a razão entre as massas de C e O no composto CO2:
12g de carbono / 32g de oxigênio = 2.667g de carbono / 1g de oxigênio

Segundo Proust, esta razão, em massa, é fixa para qualquer quantidade de CO​2​​ analisada. E generalizando, a proporção de massa entre elementos em qualquer composto será fixa para qualquer quantidade avaliada.
Vejamos o caso da H​2​​O:
2g de hidrogênio + 16g de oxigênio = 18g de H​2​​O

Reação mostrada no início do material.
Assim, 16g de O / 2g de H = 8g de O / 1g de H
Segundo Proust, se tivermos 80 g de O em um copo de água pura, podemos afirmar que há 10g de H no recipiente.

Lei de Dalton (Lei das proporções múltiplas)

Essa lei vale para situações onde um par de elementos forma compostos com diferentes proporções do tipo AB, AB​2​​, AB​3​​…

Veja o caso do CO e CO​2​​
A razão de massa entre C e O nesses dois casos é:

Para CO 1.333g de O / 1g de C
Para CO​2​​ 2,667g de O / 1g de C

Repare que a segunda razão é 2x a primeira. Ou seja, se compararmos as razões acima, conseguiremos expressá-las como pequenos múltiplos inteiros. Outra afirmação da lei diz que quando elementos se ligam, eles o fazem em uma proporção de pequenos números inteiros.

Lei de Gay-Lussac (Lei volumétrica)

Válida para reações gasosas, estabelece que os volumes entre as substâncias em uma reação, nas mesmas temperatura e pressão, mantêm uma relação volumar constante.

2NH​3​​(g) ⇌ N​2​​(g) + H​2​​(g)

2 volumes de NH​3​​(g) ⇌ 1 volume de N​2​​(g) + 3 volumes de H​2​​(g)

Obs.: 1 mol equivale a um volume.

A relação de volume entre NH​3​​ e N​2​​ é de:

2 volumes de NH​3​​ / 1 volume de N​2​​

Assim, se sabemos que 50 litros de NH​3​​ foram consumidos, inferimos que 25 litros de N​2​​ foi produzido. Isso porque a relação é fixa e se mantém para qualquer volume consumido ou produzido dos componentes da reação.