Como as massas se comportam antes e depois de uma reação química Segundo Lavoisier?

No século XVIII, houve um grande avanço do estabelecimento da Química como uma ciência bem fundamentada e os cientistas passaram a adotar o “método científico” em seus estudos. Por meio de estudos meticulosos e experiências cuidadosas, foram introduzidas leis importantes que conseguiram explicar como as reações químicas ocorrem e como as substâncias se comportam com uma regularidade de modo geral.

Índice Show

Lei de Conservação de massas
Lei das Proporções Definidas
O que acontece com a massa das substâncias antes é depois das reações químicas?
O que acontece com as massas em uma reação química?
Como Lavoisier determinou a conservação das massas em uma reação química?
Como se comportam as massas de reagentes é produtos nas transformações químicas?

Entre essas leis estavam as leis ponderais, que eram aquelas que relacionavam as massas dos participantes de uma reação química.

Lei de Conservação de massas

Essa lei foi criada por Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) e disse que:
“Em uma reação química feita em recipiente fechado, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos.”

Atualmente, essa lei é mais conhecida pelo seguinte enunciado:
“Na natureza nada se cria, nada se forma, tudo se transforma.”

Lavoisier chegou a essa conclusão porque ele realizou várias reações químicas e pesou cuidadosamente as massas das substâncias envolvidas no início e no final de cada reação. Por exemplo, uma das reações que ele realizou foi a combustão do mercúrio metálico, produzindo óxido de mercúrio II:

Mercúrio metálico + oxigênio → óxido de mercúrio II

100,5 g 8,0 g 108,5 g

Observe que a soma das massas dos dois reagentes é exatamente igual à massa do produto. Lavoisier verificou experimentalmente que esse fato acontecia com regularidade, sem restrições e, por isso, criou a lei de conservação das massas citada.

Lei das Proporções Definidas

Essa lei foi criada por Joseph Louis Proust (1754-1826) e pode ser enunciada assim:
“A proporção em massa das substâncias que reagem e que são produzidas numa reação é fixa, constante e invariável. ”

Por exemplo, ao se passar uma corrente contínua na água (eletrólise), ela é decomposta em seus constituintes: hidrogênio e oxigênio. Os dados experimentais mostram que as massas dessas duas substâncias sempre estarão na mesma proporção de 1:8, como mostram os exemplos abaixo:

Isso ocorre em todas as reações químicas, as massas das substâncias reagem sempre numa mesma proporção.

A lei de Lavoisier é a Lei de conservação da massa, ou seja, a massa total dos produtos é sempre igual à massa total dos reagentes.

Balança de Lavoisier (1775) que foi fundamental para que ele descobrisse a importância da massa da matéria*

A Lei de Lavoisier criada no final do século XVIII pelo cientista francês Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) é também chamada de Lei de Conservação da Massa ou ainda de Lei de Conservação da Matéria. Essa Lei é muito conhecida atualmente por dizer o seguinte:

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

No entanto, ela é mais bem expressa por:

“Em uma reação química feita em recipiente fechado, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos.”

Como Lavoisier chegou a essa conclusão e que importância tem essa lei?

Bem, Lavoisier é considerado o “pai” da Química moderna, porque ele usava técnicas extremamente precisas para a época, tais como o uso de balanças, realização das reações em recipientes fechados, anotação de aspectos quantitativos, repetição de experimentos e assim por diante.

Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794)

Na época já era bem sabido que quando algum material entra em combustão, como quando ocorre a queima de um pedaço de papel, no final o “peso” na balança será menor que no início. Havia então uma aparente perda de massa.

Então, Lavoisier realizou vários experimentos para observar esse fato envolvendo reações de combustão e sempre mediu com balança a massa das substâncias testadas e a massa dos produtos obtidos. Um desses experimentos é o que está mostrado abaixo, em que ele colocou mercúrio em uma retorta, cujo tubo alcançava uma redoma com ar colocada em um recipiente que também continha mercúrio:

Experimento de Lavoisier que o levou à lei de conservação das massas

Quando ele aqueceu a retorta, calcinando o mercúrio, o volume de ar na redoma diminuiu, o que pode ser visualizado pelo aumento do volume ocupado pelo mercúrio. Houve também o aparecimento de um composto vermelho, o óxido de mercúrio II (mostrado após a figura do experimento de Lavoisier):

Final do experimento de Lavoisier e óxido de mercúrio II

Assim, era óbvio que o mercúrio havia reagido com algum constituinte do ar na retorta para formar o óxido de mercúrio II. Hoje sabemos que ele reagiu com o oxigênio, assim como ocorre em todas as combustões.

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Mas o ponto aqui é que Lavoisier pesou cuidadosamente a retorta com o mercúrio no início e depois da reação. O resultado foi que se o sistema permanecesse fechado todo o tempo, a massa de todas as substâncias envolvidas no início seria igual à massa de todas as substâncias no final, ou seja, não houve perda nem ganho de massa.

Veja um exemplo abaixo:

Mercúrio metálico + oxigênio → óxido de mercúrio II
100,5 g + 8 g = 108,5 g

Lavoisier explicou que a aparente perda de massa ocorreu em razão de os produtos das reações de combustão serem gasosos e, portanto, em sistemas abertos que fossem pesados, ia parecer que a massa diminuiu.

Portanto, realmente nada é criado ou destruído, porque os elementos que constituem as espécies iniciais não somem, eles simplesmente se rearranjam a fim de formar novas substâncias. Isso pode ser visto na equação química da reação que estamos considerando:

2 Hg + 1 O2 → 2 HgO

Essa lei foi e é muito importante por vários motivos, como o fato de representar um avanço no entendimento das reações químicas. Entendeu-se que elas apresentam certa regularidade nas massas (lei ponderais) e volumes (lei volumétrica) das substâncias envolvidas nos reagentes e nos produtos. Isso proporcionou um avanço porque outras teorias erradas foram abandonadas com essas descobertas, como a teoria do flogístico.

Ela também representou uma maior precisão dos cálculos estequiométricos que envolvem as reações químicas, que incluem as quantidades dos reagentes e dos produtos. Isso é especialmente importante hoje em indústrias e laboratórios químicos, que precisam saber de fatores tais como o rendimento de uma reação.

* Crédito editorial da imagem:

Aproveite para conferir nossas videoaulas sobre o assunto:

Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça

O que acontece com a massa das substâncias antes é depois das reações químicas?

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.

O que acontece com as massas em uma reação química?

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.

Como Lavoisier determinou a conservação das massas em uma reação química?

O que diz a lei de Lavoisier? A lei de Lavoisier é, na verdade, a lei da conservação de massas. Segundo esta, se uma reação química ocorre em um sistema fechado, a massa se conserva. Ou seja, o somatório da massa dos reagentes é igual ao somatório da massa dos produtos.

Como se comportam as massas de reagentes é produtos nas transformações químicas?

Com a Lei de Lavoisier, podemos concluir então que numa reação química realizada em sistema fechado, a massa permanece constante do início ao fim da reação, ou seja, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos obtidos.