Leis ponderais
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LEIS DAS REAÇÕES
QUÍMICAS
As leis das reações químicas podem ser divididas em dois grupos:
LEIS PONDERAIS LEIS VOLUMÉTRICAS
São as leis relativas às massas
das substâncias que participam
das reações químicas
São as leis relativas aos
volumes das substâncias que
participam das reações
químicas
As principais leis ponderais são:
Lei da conservação das massasou
Lei de Lavoisier
Lei das proporções constantesou
Lei de Proust
Lei das proporções múltiplasou
Lei de Dalton
Le i da co nse rvação das massaso u
Le i de Lavo isie r
me tano o xig ê nio água+
4 g 16 g 9 g
re ag e nte s pro duto
4 g 16 g 20 g + =
g ás carbô nico +
11 g
11 g 9 g 20 g + =
NUMA REAÇÃO QUÍMICA A MASSA TOTAL DOS REAGENTES
É IGUAL À MASSA TOTAL DOS PRODUTOS
NA NATUREZA, NADA SE PERDE, NADA SE CRIA;
TUDO SE TRANSFORMA
o u ainda
0 1 ) A re ação e ntre 23g de álco o l e tílico e 48 g de o xig ê nio pro duziu 27 g de água , ao lado de g ás carbô nico . A massa de g ás carbô nico o btida fo i de :
a) 44g .
b) 22g .
c) 6 1 g .
d) 8 8 g .
e ) 1 8 g .
álcool etílico oxigênio gás carbônico água+ +
23g 48g 27gm g
23 48 27m+ = +
7 1 27– m= m = 44g
02) Ace rca de uma re ação química , co nside re as se guinte s afirmaçõ e s:
I. A massa se co nse rva .
II. As mo lé culas se co nse rvam.
III. Os áto mo s se co nse rvam.
São co rre tas as afirmaçõ e s:
a) I e II ape nas.
b) II e III ape nas.
c) I e III ape nas.
d) I ape nas.
e ) III ape nas.
V
F
V
Le i das pro po rçõ e s co nstante so u
Le i de Pro ust hidro g ê nio o xig ê nio água+
4 g 32 g 36 g
1 ª e xpe riê ncia :
2ª e xpe riê ncia :
2 g 1 6 g 1 8 g
1 ª e xpe riê ncia : 2 g
1 6 g
1 g
8 g =
massa de hidro g ê nio
massa de o xig ê nio =
2ª e xpe riê ncia : 4 g
32 g
1 g
8 g =
massa de hidro g ê nio
massa de o xig ê nio =
QUALQUER QUE SEJA O MÉTODO DE OBTENÇÃO DE UMA
SUBSTÂNCIA, ELA É SEMPRE FORMADA PELOS MESMOS
ELEMENTOS QUÍMICOS COMBINADOS NUMA MESMA PROPORÇÃO
CONSEQÜÊNCIAS DA LEI DE PROUST
CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO
É o cálculo pe lo qual pre vemo s
as quantidade s das substâncias
que participarão de
uma re ação química
01) Sabemos que 7g de nitrogênio reagem todo com 1,5g de hidrogênio, produzindo gás amônia. A massa de gás amoníaco que iremos obter nessa reação quando misturamos 2,1g de nitrogênio com uma quantidade suficiente de hidrogênio é:
a) 8,1g.
b) 10,2g.
c) 2,55g.
d) 4,00g.
e) 3,60g.
hidrogênio gás amoníaco +
1,5 g 8,5 g
2,1 g m g 7
2,18,5m
=
x x7 2,1 8,5m =17,85
7
17,85m = m = 2,55g
nitrogênio
7 g
x7 m =
02) A combustão completa do metano (CH4) produz dióxido de carbono (CO2) e água. A alternativa que representa o número de mols de CO2 produzido na combustão de 0,3 mol de CH4 é:
CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2Oa) 1,2 mols.
b) 0,6 mol.
c) 0,9 mol.
d) 0,3 mol.
e) 1,5 mol.
1 mol 1 mol
0,3 mol n mol
n = 0,3 mol
03) Quantos gramas de H2 são liberados na reação completa de 1 mol de cálcio metálico com ácido clorídrico ?
Dado: H2 = 2 g/mol
Ca + 2 HCl CaCl2 + H2a) 1g.
b) 2g.
c) 3g.
d) 4g.
e) 5g.
mol massa
1 mol 1 mol2 g
04) O brometo de cálcio encerra 20% de cálcio em massa. Juntando-se 4g de cálcio e 4g de bromo teremos, no máximo:
a) 8g de brometo de cálcio.
b) 7g de brometo de cálcio.
c) 6g de brometo de cálcio.
d) 5g de brometo de cálcio.
e) 4g de brometo de cálcio.
bromo brometo de cálcio +
80 g 100 g
cálcio
20 gou
4 g 5 g 1 g4 g x g 4 g
4 g x1 g
+ = x = 5 g 1 g
05) Em relação ao quesito anterior, haverá uma sobra de:
a) 3g de bromo.
b) 2g de bromo.
c) 1g de bromo.
d) 3g de cálcio.
e) 2g de cálcio.
4 g – 1 g = 3 g de cálcio
COMPOSIÇÃO CENTESIMAL
São as po rce ntag e ns, em massa , do s
e lemento s fo rmado re s de uma substância
hidrogênio carbono metano+
x g y g 100 g
1ª experiência:
2ª experiência:
12 g 4 g 16 g
x 10012
=16
y4 =
x
12=
100
16x x16 12 100x =
x16 1200x =16
1200x = x = 75 % de C
y4
=10016 x x16 4 100y =
x16 400y =16
400y = y = 25 % de H
01) O carbonato de cálcio é formado por 40% de cálcio, 12% de carbono e x% de oxigênio, em massa. Em 50g do referido sal à quantidade de oxigênio é igual a:
a) 8g.
b) 16g.
c) 24g.
d) 32g.
e) 48g.
carbono carbonato de cálcio +
12% 100 g
m g 50 g
48
m
100
50= x x100 48 50m =
x100 2400m =100
2400m =
m = 24 g
cálcio
40%
oxigênio +
x %
12 100 g 40 x+ + =48 g x =
48 g
02) A porcentagem em massa do carbono no CHCl3 (clorofórmio) é:
Dados: H = 1 u; C = 12 u; Cl = 35,5 u
a) 1%.
b) 10%.
c) 12%.
d) 24%.
e) 50%.
hidrogênio clorofórmio + carbono cloro +
12 g 1 g 106,5 g 119,5 g
x g 100 g
12 x
119,5100
= x x119,5 12 100x =
x119,5 x = 1200
1200
119,5= x = 10 %
LEI DAS PROPORÇÕES MÚLTIPLASou
LEI DE DALTON
hidrogênio oxigênio água+
4 g 64 g 68 g
1ª experiência: 4 g 32 g 36 g
Quando dois elementos reagem formando substâncias
diferentes, se a massa de um dos dois permanecer constante,
a massa do outro irá variar segundo valores múltiplos ou
submúltiplos
=
hidrogênio oxigênio água oxigenada+2ª experiência:
32 g
64 g
32 g
64 g
:
:
32
32= 1
2A proporção é de 1 : 2
Lei das proporções recíprocas ou lei de Richter –
Wenzel – Berzelius
• Essa lei refere-se à massa fixa de ma de um elementos A que é combinado com as massas mb e mc dos elementos B e C, respectivamente, se acaso B e C combinarem entre si, usaram as massas m’b e m’c de maneira que:
É necessária extrema atenção, pois essa lei é bastante complexa, observe o seguinte esquema, que se trata de três elementos químicos A, B C.
Observe:
Caso B e C reagirem entre si, pode-se concluir que:
Onde teremos:
onde p e q serão números inteiros, em geral, pequenos.
Vejamos um exemplo:
Verificando por meio de experiências, que:
- 6g de carbono + 2g de hidrogênio → metano - 6g de carbono + 71g de cloro → tetracloreto de carbono
Foi verificado também, que
- 2g de hidrogênio + 71g de cloro → gás clorídrico
Neste composto estão combinados, hidrogênio e cloro na proporção (2 : 71), e se haviam combinado na massa fixa (6g) de carbono, desta forma o resultado correspondente é:
LEIS VOLUMÉTRICAS
São as leis relativas aos volumes das
substâncias que
participam de uma reação
As relações entre os volumes dos gases
que reagem foram determinada foram
determinadas por
GAY-LUSSAC
“ Quando medidos nas mesmas condições de
temperatura e pressão, os volumes reagentes e
dos produtos gasosos formam uma proporção
constante, de números inteiros e pequenos “
Estas leis podem ser resumidas em um
único enunciado
Na reação entre os gases hidrogênio e cloro, foram
medidos os seguintes volumes:
hidrogênio cloro gás clorídrico+
15 L 15 L 30 L
Simplificando-se esses valores teremos a
seguintes relação 1 : 1 : 2
que é uma relação de números inteiros e
pequenos
Na reação entre os gases hidrogênio e oxigênio
foi medidos os seguintes volumes:
hidrogênio oxigênio água+
6 L 3 L 6 L
Simplificando-se esses valores teremos a
seguintes relação 2 : 1 : 2
que é uma relação de números inteiros e
pequenos
HIPÓTESE DE AVOGADRO
Volumes iguais de gases quaisquer, medidos nas
mesmas condições de temperatura e pressão
encerram o mesmo número de moléculas
01) Um balão A contém 8,8g de CO2 e um balão B contém N2. Sabendo que os dois balões têm igual capacidade e apresentam a mesma pressão e temperatura, calcule a massa de N2 no balão B.
Dados: C = 12 g/mol; O = 16 g/mol; N = 14 g/mol.
a) 56g.
b) 5,6g.
c) 0,56g.
d) 4,4g.
e) 2,8g.
n =CO2nN2
mCO2
MCO2
=mN2
MN2
8,8
44 28
m
CO2
1 X 12 = 122 X 16 = 32
44
N2
2 X 14 = 28CON
x x44 8,8 28m =
= 246,4
246,4
44= m = 5,6 g
x44 m
02) (Covest-90) Como produto da eletrólise da água, recolhe-se gás oxigênio no eletrodo positivo (ânodo) e gás hidrogênio no eletrodo negativo (cátodo). Assinale que afirmativa representa a razão entre os volumes dos gases recolhidos, nas mesmas condições de temperatura e pressão.
H2O H2O22 2+1
a) 1 volume de oxigênio para 1 volume de hidrogênio.
b) 2 volumes de oxigênio para 1 volume de hidrogênio.
c) 1 volume de oxigênio para 3/2 volumes de hidrogênio.
d) 1 volume de oxigênio para 2 volumes de hidrogênio.
e) 3/2 volumes de oxigênio para 1 volume de hidrogênio.
03) Para a reação 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g),
quantos litros de trióxido de enxofre (SO3) serão
produzidos a partir de 10 L de O2, considerando
que todos os volumes foram medidos nas mesmas
condições de temperatura e pressão?
O2SO2 1+2 SO32
10 L
1 L 2 L
V
V = 20 L
a) 5 L.
b) 10 L.
c) 20 L.
d) 30 L.
e) 40 L.
DETERMINAÇÃO DE FÓRMULAS
As substâncias podem ser representadas pelas fórmulas
CENTESIMAL, MÍNIMA e MOLECULAR
FÓRMULA CENTESIMAL
É a fórmula que indica os elementos químicos e as porcentagens,
em massa, de cada átomo que forma a substância
C H 75% 25%Indica que:
O metano é constituído por carbono e hidrogênio
Em 100g de metano existem 75g de carbono e 25g de hidrogênio
METANO
FÓRMULA MOLECULAR
É a fórmula que indica os elementos químicos que
constituem a substância e o número de átomos de cada
elemento na molécula
C6H12O6
GLICOSE
Indica que:
A glicose é constituída por carbono, hidrogênio e oxigênio
Em uma molécula de glicose existem 6 átomos de carbono,
12 átomos de hidrogênio e 6 átomos de oxigênio
FÓRMULA MÍNIMA
É a fórmula que indica os elementos químicos que constituem
a substância e a proporção em número de átomos desses
elementos, expressa em números inteiros e os menores
possíveis
C6H12O6 GLICOSE
Indica que:
A glicose é constituída por carbono, hidrogênio e oxigênio
Em uma molécula de glicose existe uma proporção de
1 átomo de carbono, 2 átomos de hidrogênio e
1 átomo de oxigênio
fórmula molecular
CH2O GLICOSE fórmula mínima
Podemos calcular a fórmula mínima partindo da fórmula
molecular,fórmula centesimal
ou das massas que participam da reação
01) (Covest – 2005) Uma substância pura foi analisada em laboratório e foram obtidos os seguintes resultados: Teor de H = 0,4 g, teor de C = 2,4 g e teor de O = 3,2 g. Sendo a fórmula mínima desta substância H CmOn,ℓ calcule a soma + m + n. ℓ Dados H (A = 1 u.), C (A = 12 u.), O (A = 16 u.).
H:
C:
O:
=0,4
10,4 mol
=2,4
120,2 mol
=3,2
160,2 mol
: 0,2
: 0,2
: 0,2
=
=
=
2 mol
1 mol
1 mol
H2C1O1fórmula mínima
soma: 2 + 1 + 1 = 04
Podemos calcular a fórmula molecular partindo da fórmula molecular,fórmula
centesimal
ou das massas que participam da reação 02) (Modificado) Uma substância pura foi analisada em laboratório e foram obtidos os seguintes resultados: Teor de H = 0,4 g, teor de C = 2,4 g, teor de O = 3,2 g e massa molar 90 g/mol. A fórmula mínima desta substância é H CmOn, escreva aℓ fórmula molecular da substância. Dados H (A = 1 u.), C (A = 12 u.), O (A = 16 u.).
H:
C:
O:
=0,4
10,4 mol
=2,4
120,2 mol
=3,2
160,2 mol
: 0,2
: 0,2
: 0,2
=
=
=
2 mol
1 mol
1 mol
H2C1O1
fórmula mínima
(H2C1O1)n
fórmula molecular
n =massa molar
massa da fórmula mínima=
90
30= 3
fórmula molecular: H6C3O3