módulo 2 quimica

5/17/2018 Mdulo 2 Quimica

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"Q U I M I C A. D O S

M O A T E R I A I S~P R O F . G L A U B E R

._ ._ "h_ . .. _..... __ ... ... _ __ _. M E L E N G A T E.


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lntroducac ao concerto de reacao qufrnlca I

.: Substancias simples x substancias compostaso estudo das reacoes de decomposicao foi importantissimo na hist6ria da Quimica e gra


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,. ,~ . ' j.,,

o conceito de elemento quirnlco,segundo Boyle

No seculo XVII, a cientista irlandes Robert Boyle apresentou argumentosfavoraveis a conceituar elemento quimico, au simplesmente elemento, comoqualquer substancia pura que naD sofra decornposicao (substancia simples).Assim, hidrogenio e oxigenio sao exemplos de elementos. J a a agua e a peroxided:ehidrogenio nao sao exemplos de elementos.

Essa concepcaode elemento quimico elaborada por Boyle foi muito impor-tante para 0 grande impulso que a Quimica teve, principalmente a partir doseculo XVTIl com 0cientista frances Lavoisier. Atualmente, no entanto, a definicaode elemento quimico e urn pouc9 diferente dessa. Por enquanto, pOi razoes peda-g6gicas, nos contentaremos com essa definicao. Oportunamente, iremos retoma-lae.aperfeicoa-Ia para chegar a definicao moderna de elemento quimico.-; , . . . .

A.Lei da Conservacac da Massa,de Lavoisier

Nao ha uma data que possamos estabelecer como 0 inicio da Quimica,No entanto, alguns cientistas que viveram nos seculos XVII e XVIII deram im-portantes contribuicoes para 0estabelecimento dessa ciencia, .

Entre esses cientistas,um dos mais importantes foi 0frances Antoine LaurentLavoisier. Seus trabalhos, realizados no seculo XVIII, foram tao importantesque alguns 0 consideram 0"pai da Quimica", Dentre suas contribuicoes, a maisconhecida e relevante e a Lei da Conservacao da Massa, enunciada por ele apesrealizar iruimeras reacoes qufmicas' dentro de recipientes fechados,

Usando lima balanca, Lavoisier determinou a massa do recipiente antes e depoisde a reacao quimica acontecer. Comparando as medidas, ele pode enunciar que:

Essa importante generaliza


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lntroducao ao concerto de rea~ao qulrnlca I .:.Capitulo ~

Entre os reagentes e/ou entre os produtos de uma reacao quimica podem existir substanciasgasosas, tais como 0oxigenio, 0hidrogenio e 0gas carbonico. Se, por exemplo, uma substanciagasosa for produzida numa reacao, ela saira espontaneamente do recipiente e sua massa nao seramedida.pela balanca como parte da rnassa final do sistema. Ao escolher recipientes fechados,Lavoisier eliminou diividas sabre a possivel entrada ou saida de ga~es do sistema.

Ba quem considere a Lei de Lavoisier 0marco inicial da Quimica. Essa lei, inclusive, incor-poron-se aos "saberes populares", sendo frequentemente enunciada como: na natureza nada se cria,n ada se p erd e, tud o se transforma.

A L ei d as Proporroes C o nstan tes, d e P rou sto estudo das reacoes de decomposicao foi importante para que 0frances Joseph-Louis Proust

descobrisse que as substancias compostas tern uma composicao fixa.Usaremos como. exemplo a substancia Agua, que e composta pelos elementos hidrogenio

e oxigenio, Veja os seguintes dados experimentais, referentes a decomposicao de amostras dediferentes massas 'de agua: -

2g3gll,U'g': "",';;.,'c

'"10924g' " ,

Decomposicao de: .agua .+Sg "g deagua '(

18 g de agua27gde ~gua100 g de agua

9g18 g

.27g100 g

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Vamos dividir a mass a de hidrogenio pela massa de oxigenio de cada uma dessas experien-cias. Fazendo.isso, chegamos a uma me~m: fracao.massa de hidrogenio _ 1 g _ 2 g _ 3 g _ 11)1 g

massa de oxigenio - sg - 16 g - 24 g - 88,89 gEsses dados revelam que a proporcao entre os elementos que compoem a agua permanece cons-

tante: amassa de oxigenio sempre e 8vezes maior que a massa de hidrogenio. Ern outras palavras,a composicao da agua, ern massa, e s~pre de 1 parte de hidrogenio para 8 partes de oxigenio., -Vejamos outro exemplo, 0 do gas c!'rbonico:Decompcsicao de:,' . g a s carbonico ,11g de gas carbonico22 g de gas carbonico44 g de gas carbonico100 g de,gas carbonico

1li?;22g44g

100 g

3g6g

12g27,27 g

8g16 g32g

,72,73 gDividindo a massa de carbono pelade oxigenio:massa de carbono _ 3 g _ 6 g _ . ) . 2 g _ 27,27 gmassa de oxigenio - 8 g - 16 g .- 32 g - 72,73 gAssim, podemos afirmar que a composicao do gas carbonico, em massa, e sempre de 3 partesde carbone para 8 partes de oxigenio.Por meio de muitos estudos similares a esses, Proust concluiu que:

Em outras palavras:Certa substancia S{)1np6sta;'S~j~~BtiQ~';4~;iB.~~};~[f4r~~:~~,p~~~iJ~i~g~i~pr~;6rio,sempre eformada pelos clesnios elem~ritpb:[uiillica.s'D.u:rita:llesrria 'p iopot~~oernmassa,

~ .. ' " . ' = - ,".


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Lei de Proust,E importante que voce perceba neste momenta uma distincao importantissima

entre substancia pura e mistura,Uma substancia pura, como enunda a Lei das Proporcoes Constantes, possui

sempre a mesma composicao. Assim, por exemplo, a agua pura - nao importa sei.Oeioda chuva, do mar, de urn rio, do sub solo etc., desde que esteja adequadamentepurificada - sempre sera formada por hidrogenio e par oxigenio numa mesmaproporcao, au seja, sempre tera a mesma composicao,

Ia as misturas nao tern composicao conslante, Considere, por exemplo, misturasfeitas com agua e sal. Essas misturas nao tern necessariamente a mesma proporcaoentre as quantidades de agua e de sal em sua composicao. Podemos fazer uma mis-tura com uma colherada de sal em urn capo de agua e autra com duas colheradasde sal na mesma quantidade de agua.

Para as misturas nao vale, portanto, a Lei de Proust.

,j, Joseph-Louis Prou5t,'(1754-1826).-Cravura de Ambroise Tardieu, de1795. Colecao particular . .

\' 3. Quando uma solucaoaquosa da substancia.nitrato de prata (inco-lor) e adicionada a umasolucao aquosa de clo-rete de s6dio (incolor),ocorre uma reacao qui-mica em que se formaa substancia cloreto deprata, que e branca einsoltivel em agua.A foto ao lado rnostraa formacao do' ~loretodeprata.Num laboratorio escolar, foimontado 0sistema ilus-trado abaixo. Inicialmente, sua passa foi determina-da com auxilio' de uma balance. A seguir, sem tirara tampa; a garrafa foi virada de cabeca para baixo,permitindoo contato das .solucces e a fprmacao docloreto de prata.Pinalmente, a massa do sistema foinovamente deterrninada.

Sobre essa experiencia, responda as perglintas:a) 0 sistema usado e aberto ou fechado? Justifique.b) 0 que se pode prever sobre a massa final do sis-tema" se cornparada it massa inicialic) Qual e a lei cientifica que permite a voce fazer a

previsaq, pedida no item anterior? Quem a enun-ciou?iQual seu enunciado? 9. 0 6xidonitrico foiestudado ern laboratorio. Nadecom-

posicao de diferentes quantidades dessa substanciaos resultados foram: . .

< I, : ' . :: '. , . , " . . . . . . . . , - : " , '6xido" : .Decp I !l pos~y ao. c: le :: . n f tr ic o : , -- '>. rritr9ge~i~o'. ' ~. - . oxigenio15 g de oxido' 15 g 76030 g de oxide 30 g 14 g60 g de oxide 60 g 28g90g de oxido 90g 42 g

8 g16 g32 g48 g

Mostre, em seucaderno, que esses resultados estao deacordo com a Lei de Lavoisier e com a Lei de Proust.10. Os seguintes dados se referem it decomposicao daam6nia:

1..D~~c;wp,~~j~fid.4e::'?~@&Na::4~~:~~;~~!t~~!~::f$,r;,~B

I, 17 g de amenia t7 g . ? 3 g

34 g de amenia 34 g 28 g_11 Slgde amcrria, 51 g

a) Use a Lei de Lavoisier para prever as VaJOTesfaltam.

9 gSo!uc;:aoaq40sa ~---'-'-

de nitrato de prata. ec a

b) Mostre que os valores obtidos obedecem E . ~ ~ =Proust.Solucao aquosade c1oreto de ..odio

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