Cálculos envolvendo a Lei de Lavoisier

Uma frase muito utilizada e conhecida sobre a Lei de Lavoisier é aquela que diz:

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

Na verdade, essa frase não foi proposta pelo químico francês Antoine Lavoisier, mas, sim, pelo filósofo grego Lucrécio no século I antes de Cristo. Essa frase é atribuída a Lavoisier porque o trabalho desse cientista que levou à escrita do tratado elementar da Química, no ano de 1774, consistiu em realizar vários experimentos em sistemas fechados que provaram a manutenção da massa em sistemas químicos.

Durante seu estudo, Lavoisier observou que, quando uma reação química é processada em um sistema fechado, a massa dos reagentes da reação é exatamente igual à massa dos novos materiais formados ao término da reação. Dessa forma, surgiu a famosa Lei Ponderal, denominada de lei de Lavoisier e que afirma:

“A soma das massas dos reagentes em uma reação química é igual à soma das massas dos produtos”

Massa do Reagente 1                              Massa do Produto 1
+                             =                             +
Massa do Reagente 2                              Massa do Produto 2

Independentemente se a reação está ocorrendo em sistema aberto ou fechado, a Lei de Lavoisier é observada em todo o processo químico.

Sempre que desenvolvemos cálculos por meio da Lei de Lavoisier, vemos que a manutenção da massa do sistema antes e após a reação é uma constante. Os átomos presentes nos reagentes apenas sofrem uma reorganização, formando as novas substâncias (produtos).

Os cálculos envolvendo a lei de Lavoisier indicam a massa que será produzida nos produtos e ainda a massa de qualquer um dos participantes da reação. Veja alguns exemplos:

(UFGD) A transformação química:

2KI_(s) + Pb(NO₃)₂ → 2KNO_3(s) + PbI_2(s)
branco   branco         branco    amarelo

é um exemplo de reação entre sólidos, que ocorre rapidamente. Em um recipiente de vidro com tampa, de massa igual a 20g, foram colocados 2g de KI e 4g de Pb(NO₃)₂, pulverizados. O recipiente, hermeticamente fechado, foi vigorosamente agitado para ocorrer a reação. Qual será a massa total do recipiente ao final da reação?

Dados fornecidos pelo exercício:

Massa do reagente KI = 2 gramas;

Massa do reagente Pb(NO₃)₂ = 2 gramas;

Massa do recipiente onde ocorre a reação = 20 gramas.

Como a massa dos produtos é igual à massa dos reagentes, se temos 6 gramas dos reagentes (2+4), teremos a formação de 6 gramas de produtos após a reação, haja vista que os átomos nos produtos são os mesmos nos reagentes.

A massa total do recipiente será a soma entre as massas dos produtos (que é igual à dos reagentes) e a massa do recipiente.

2 + 4 + 20 = 26 gramas

(UFGD) A transformação do ozônio em oxigênio comum é representada pela equação: 2O₃ → 3O₂. Quando 96g de ozônio transformam-se completamente, a massa de oxigênio comum produzida é igual a: Dado: O=16u

a) 32g      b) 48g      c) 64g      d) 80g      e) 96g

De acordo com a Lei de Lavoisier, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos. Se temos 96 gramas do ozônio, obrigatoriamente a massa de oxigênio produzida será igual a 96 gramas.

(UNIFICADO-RJ) De acordo com a Lei de Lavoisier, quando fizermos reagir completamente, em ambiente fechado, 1,12g de ferro com 0,64g de enxofre, a massa, em g, de sulfeto de ferro obtida será de: Dados: S=32; Fe=56

Fe + S → FeS

a) 2,76      b) 2,24      c) 1,76      d) 1,28      e) 0,48

Os dados fornecidos pelo exercício foram:

Massa do reagente ferro = 1,12 gramas;
Massa do reagente enxofre = 0,64 gramas.

Calculando a massa de FeS, que é o único produto, segundo a Lei de Lavoisier, temos que:

A soma das massas dos reagentes = a soma das massas dos produtos

1,12 + 0,64 = x
x = 1,76 gramas

Por Me. Diogo Lopes Dias