O que podemos considerar como verdade se tratando da Lei de Lavoisier?

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A lei de Lavoisier refere-se à conservação de matéria durante uma transformação física ou química. Foi descoberta pelo químico francês Antoine Lavoisier. Mas, antes de enunciá-la, observe o exemplo:

A síntese de amônia utilizada atualmente só foi possível ser obtida através das contribuições de Fritz Haber e Carl Bosch. Esta consiste na reação de hidrogênio (H2) e nitrogênio (N2) gasosos sob altíssima pressão (cerca de 200 vezes a pressão atmosférica) e temperatura (em torno de 500 °C):

N2(g) + 3 H2(g) ↔ 2 NH3(g) ∆H = - 92 kJ

A relação molar dessa reação é 1:3:2. Assim, 1 mol de nitrogênio reage com 3 mol de hidrogênio gerando 2 mol de amônia.

Sendo a massa molar do nitrogênio igual a 28 g/mol, do hidrogênio 2 g/mol, e da amônia 17 g/mol, pode-se estabelecer uma relação entre as massas dos reagentes e do produto:

28 gramas de N2 + 6 gramas de H2 ↔ 34 gramas de NH3

Assim, a cada reação de síntese são formados 34 gramas de amônia e, como a reação é reversível, cada reação de decomposição forma 28 gramas de nitrogênio e 6 gramas de hidrogênio. Sendo também o total de 34 gramas de produto.

Portanto, assim fica enunciada a lei de Lavoisier:

Ao término de uma reação química, a massa total inicial dos reagentes é igual a massa total final dos produtos. Ou em outras palavras, a massa é conservada quaisquer que sejam as modificações químicas e/ou físicas que a matéria sofra: na natureza, nada se cria e nada se perde. Tudo se transforma.

Apesar dessa lei ser convenientemente aplicada em sistemas fechados (sem interferência do meio externo), uma possível falha estaria presente se tratando de sistemas abertos: quando uma barra de ferro é exposta ao ambiente atmosférico úmido, após algum tempo, ocorre a corrosão do mesmo. Entretanto, ao invés de estar com mesma massa, está mais pesado.

Vale lembrar que o ferro, ao entrar em contato com ambiente atmosférico úmido (reagindo com a água em estado de vapor e oxigênio gasoso), forma depósitos de ferrugem na superfície metálica:

Fe(s) → Fe2+ + 2e- (oxidação do ferro)
O2 + 2H2O + 4e- → 4OH- (redução do oxigênio)
2Fe + O2 + 2H2O → 2Fe(OH)2 (equação geral da formação da ferrugem)

Sendo assim, de cada 56 gramas de ferro que entram em processo de corrosão (reação com a água e o oxigênio) 90 gramas de hidróxido ferroso são produzidos. Portanto, a lei de Lavoisier continua válida mesmo em ambientes abertos ou em situações em que pelo menos um dos reagentes não é controlado.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/quimica/lei-de-lavoisier/

A Lei de Lavoisier, postulada em 1785 pelo químico francês Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794), corresponde à Lei da Conservação das Massas.

Considerado o Pai da Química Moderna, segundo ele:

“Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma”.

Isso explica que as substâncias químicas quando reagem, não são perdidas. Ou seja, se transformam em outras, de forma que esses elementos ainda permanecem, no entanto, de forma diferente, pois seus átomos são rearranjados.

As equações químicas são uma forma gráfica de observar essa transformação, por exemplo, na formação do gás carbônico:

C + O → CO2

Resumo

A Lei da Conservação das Massas ou Lei de Conservação da Matéria proposta por Lavoisier postula que:

"A soma das massas das substâncias reagentes é igual à soma das massas dos produtos da reação."

Para chegar nessas conclusões, Lavoisier utilizou balanças precisas envolvendo diversos elementos em recipientes fechados. As massas totais dos elementos não variavam antes (reagentes) e depois da reação (produtos), permanecendo constantes.

Note que se ele realizasse suas experiências num ambiente aberto haveria uma perda de massa, posto que a substância reagiria com o ar.

Nesse caso, se observarmos um ferro que com o passar do tempo reage com o ar (resultando na ferrugem), notamos a variação em sua massa inicial. Ou seja, ela torna-se maior após o contato entre eles uma vez que apresenta a massa do ferro e a massa do ar.

Assim, fica claro que a Lei de Lavoisier é somente aplicada em sistemas fechados.

Lei de Proust

Ao lado da Lei da Conservação das Massas, o cientista francês Joseph Louis Proust (1754-1826) formulou em 1801 a “Lei das Proporções Constantes”.

Essas duas leis marcam o início da química moderna denominadas de “Leis Ponderais”. Assim, os cientistas focaram no estudo sobre as massas das substâncias envolvidas nas reações químicas.

De tal modo, a Lei das Proporções Constantes postula que:

"Uma substância composta é formada por substâncias mais simples sempre unidas na mesma proporção em massa".

Como exemplo dessa lei, podemos pensar:

  • 3g de carbono (C) que se unem com 8g de oxigênio resultando em 11g de gás carbônico (CO2) ou;
  • 6g de carbono (C) que se unem com 16 g de oxigênio, resultando em 22 g de gás carbônico (CO2).

Logo, temos a razão de 2 para todos eles (se multiplicarmos cada elemento pelo número 2). Ou seja, os números se modificaram, no entanto, a proporção entre eles é a mesma (3:8:11) e (6:16:22).

Saiba mais sobre:

  • Propriedades gerais da matéria
  • Estequiometria
  • Balanceamento de equações químicas
  • Exercícios sobre balanceamento de equações químicas

Exercício Resolvido: Caiu no Vestibular!

(UEFS-2011) Com objetivo de comprovar a Lei de Conservação das Massas em uma reação química — Lei de Lavoisier —, um béquer de 125,0mL, contendo uma solução diluída de ácido sulfúrico, H2SO4(aq), foi pesado juntamente com um vidro de relógio, contendo pequena quantidade de carbonato de potássio, K2CO3(s), que, em seguida, foi adicionado à solução ácida. Terminada a reação, o béquer com a solução e o vidro de relógio vazio foram pesados, verificando-se que a massa final, no experimento, foi menor que a massa inicial.
Considerando-se a realização desse experimento, a conclusão correta para a diferença verificada entre as massas final e inicial é

a) a Lei de Lavoisier não é válida para reações realizadas em soluções aquosas.
b) a Lei de Lavoisier só se aplica a sistemas que estejam nas condições normais de temperatura e de pressão.
c) a condição para a comprovação da Lei de Conservação das Massas é que o sistema em estudo esteja fechado.
d) o excesso de um dos reagentes não foi levado em consideração, inviabilizando a comprovação da Lei de Lavoisier.
e) a massa dos produtos de uma reação química só é igual à massa dos reagentes quando estes estão no mesmo estado físico.

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Alternativa c) a condição para a comprovação da Lei de Conservação das Massas é que o sistema em estudo esteja fechado.

O que podemos considerar como verdade se tratando da Lei de Lavoisier?

Licenciada em Ciências Biológicas (2010) e Mestre em Biotecnologia e Recursos Naturais pela Universidade do Estado do Amazonas/UEA (2015). Doutoranda em Biodiversidade e Biotecnologia pela UEA.

O que podemos considerar como verdade se tratando da Lei de Proust?

De acordo com a Lei de Proust, um composto químico apresenta, sempre, os mesmos elementos nas mesmas proporções, em massa. A união da Lei de Proust e da Lei de Lavoisier são exemplos de Leis Ponderais, isto é, são leis que relacionam as massas dos participantes de uma reação química.

Que afirma a Lei de Lavoisier?

A lei de Lavoisier, também conhecida como lei da conservação das massas, foi proposta por Antoine Laurent Lavoisier por volta de 1775 e afirma o seguinte: “Na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma”.

Como pode ser resumida a Lei de Lavoisier?

A Lei da Conservação das Massas ou Lei de Conservação da Matéria proposta por Lavoisier postula que: "A soma das massas das substâncias reagentes é igual à soma das massas dos produtos da reação." Para chegar nessas conclusões, Lavoisier utilizou balanças precisas envolvendo diversos elementos em recipientes fechados.

Quais os princípios que representam a Lei de Lavoisier?

Lavoisier, depois de inúmeros experimentos percebeu que numa reação química a massa permanece constante, ou seja, a massa total do sistema fica inalterada num recipiente fechado. A massa dos reagentes é igual a massa dos produtos.