LEIS DAS REAES QUMICAS As leis das reaes

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 São as leis relativas aos volumes substâncias que participam das substâncias que participam reações químicas das reações químicas

As principais leis ponderais são: Lei da conservação das massas ou Lei de Lavoisier Lei das proporções múltiplas ou Lei de Dalton Lei das proporções constantes ou Lei de Proust

Lei da conservação das massas ou Lei de Lavoisier metano + 4 g oxigênio gás carbônico 16 g 11 g reagentes 4 g + 16 g = + água 9 g produto 11 g 20 g + 9 g = NUMA REAÇÃO QUÍMICA A MASSA TOTAL DOS REAGENTES É IGUAL À MASSA TOTAL DOS PRODUTOS ou ainda NA NATUREZA, NADA SE PERDE, NADA SE CRIA; TUDO SE TRANSFORMA 20 g

01) A reação entre 23 g de álcool etílico e 48 g de oxigênio produziu 27 g de água, ao lado de gás carbônico. A massa de gás carbônico obtida foi de: a) 44 g. álcool etílico + 23 g oxigênio 48 g gás carbônico mg b) 22 g. c) 61 g. d) 88 g. e) 18 g. 23 + 48 71 – 27 = = m + 27 m m = 44 g + água 27 g

02) Acerca de uma reação química, considere as seguintes afirmações: I. A massa se conserva. V II. As moléculas se conservam. III. Os átomos se conservam. São corretas as afirmações: a) I e II apenas. b) II e III apenas. c) I e III apenas. d) I apenas. e) III apenas. F V

Lei das proporções constantes ou Lei de Proust hidrogênio + oxigênio água 1ª experiência: 2 g 16 g 18 g 2ª experiência: 4 g 32 g 36 g 1ª experiência: massa de hidrogênio massa de oxigênio 2ª experiência: massa de hidrogênio massa de oxigênio = = 2 g 16 g 4 g 32 g = = 1 g 8 g QUALQUER QUE SEJA O MÉTODO DE OBTENÇÃO DE UMA SUBST NCIA, ELA É SEMPRE FORMADA PELOS MESMOS ELEMENTOS QUÍMICOS COMBINADOS NUMA MESMA PROPORÇÃO

CONSEQÜÊNCIAS DA LEI DE PROUST CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO É o cálculo pelo qual prevemos as quantidades das substâncias que participarão de uma reação química

01) Sabemos que 7 g de nitrogênio reagem todo com 1, 5 g de hidrogênio, produzindo gás amônia. A massa de gás amoníaco que iremos obter nessa reação quando misturamos 2, 1 g de nitrogênio com uma quantidade suficiente de hidrogênio é: nitrogênio + hidrogênio gás amoníaco a) 8, 1 g. 7 g 1, 5 g 8, 5 g b) 10, 2 g. mg 2, 1 g c) 2, 55 g. 7 8, 5 = d) 4, 00 g. 2, 1 m e) 3, 60 g. 7 m = 2, 1 x 8, 5 7 x m = 17, 85 m = 2, 55 g m = 7 x

02) A combustão completa do metano (CH 4) produz dióxido de carbono (CO 2) e água. A alternativa que representa o número de mols de CO 2 produzido na combustão de 0, 3 mol de CH 4 é: CH 4 + 2 O 2 CO 2 + 2 H 2 O a) 1, 2 mols. b) 0, 6 mol. c) 0, 9 mol. d) 0, 3 mol. e) 1, 5 mol. 1 mol 0, 3 mol 1 mol n = 0, 3 mol

03) Quantos gramas de H 2 são liberados na reação completa de 1 mol de cálcio metálico com ácido clorídrico ? Dado: H 2 = 2 g/mol a) 1 g. Ca + 2 HCl Ca. Cl 2 + H 2 b) 2 g. c) 3 g. mol massa d) 4 g. 1 mol 12 mol g e) 5 g.

04) O brometo de cálcio encerra 20% de cálcio em massa. Juntando-se 4 g de cálcio e 4 g de bromo teremos, no máximo: a) 8 g de brometo de cálcio. b) 7 g de brometo de cálcio. c) 6 g de brometo de cálcio. d) 5 g de brometo de cálcio. e) 4 g de brometo de cálcio + bromo + 80 g ou 4 g 4 g 4 g = 20 g 1 g 14 gg 1 g brometo de cálcio 100 g x 5 g xg x = 5 g

05) Em relação ao quesito anterior, haverá uma sobra de: a) 3 g de bromo. b) 2 g de bromo. c) 1 g de bromo. d) 3 g de cálcio. e) 2 g de cálcio. 4 g – 1 g = 3 g de cálcio

COMPOSIÇÃO CENTESIMAL São as porcentagens, em massa, dos elementos formadores de uma substância

carbono + hidrogênio metano 1ª experiência: 12 g 4 g 16 g 2ª experiência: xg yg 100 g 12 = x 16 x 4 y 16 100 16 x = 1200 = x 16 16 100 y = 400 x 12 x x x = 16 x y = = 4 y = = 12 x 16 100 1200 16 y = 4 400 16 x x = 75 % de C 100 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 50 g do referido sal à quantidade de oxigênio é igual a: cálcio + 40% a) 8 g. b) 16 g. c) 24 g. d) 32 g. e) 48 g. carbono + 12% 48 m 100 carbonato de cálcio oxigênio = x 48 g x% 100 g mg 50 g 100 50 m = 2400 40 + 12 + x = 100 g x = 48 g x m = 48 2400 100 m = 24 g x 50

02) A porcentagem em massa do carbono no CHCl 3 (clorofórmio) é: Dados: H = 1 u; C = 12 u; Cl = 35, 5 u a) 1%. 12 = x b) 10%. c) 12%. 119, 5 d) 24%. x = e) 50%. carbono 12 g xg 119, 5 100 119, 5 x 1200 x = x x = 12 x 100 1200 = 10 % 119, 5 + hidrogênio 1 g + cloro 106, 5 g clorofórmio 119, 5 g 100 g

LEI DAS PROPORÇÕES MÚLTIPLAS ou LEI DE DALTON 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 1ª experiência: hidrogênio 4 g + 2ª experiência: hidrogênio 4 g + oxigênio 64 g 32 g 64 g = 32 g : 32 64 g : 32 = 1 2 oxigênio 32 g água 36 g água oxigenada 68 g A proporção é de 1 : 2

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 determinadas por GAY-LUSSAC

Estas leis podem ser resumidas em um único enunciado “ 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 “

Na reação entre os gases hidrogênio e cloro, foram medidos os seguintes volumes: hidrogênio 15 L + cloro 15 L gás clorídrico 30 L Simplificando-se esses valores teremos a seguintes relação 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 6 L + oxigênio água 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, 8 g de CO 2 e um balão B contém N 2. Sabendo que os dois balões têm igual capacidade e apresentam a mesma pressão e temperatura, calcule a massa de N 2 no balão B. Dados: C = 12 g/mol; O = 16 g/mol; N = 14 g/mol. m. CO 2 m N 2 n CO 2 = n N 2 MCO 2 M N 2 a) 56 g. b) 5, 6 g. 8, 8 = 44 m 28 c) 0, 56 g. d) 4, 4 g. 44 e) 2, 8 g. 44 N C O CO N 22 12 XX 12 14==12 28 2 X 16 = 32 44 x x m = 8, 8 x 28 m = 246, 4 44 = 5, 6 g

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. 2 H 2 O 1 O 2 + 2 H 2 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 SO 2(g) + O 2(g) 2 SO 3(g), quantos litros de trióxido de enxofre (SO 3) serão produzidos a partir de 10 L de O 2, considerando que todos os volumes foram medidos nas mesmas condições de temperatura e pressão? a) 5 L. b) 10 L. 2 SO 2 + 1 O 2 c) 20 L. 1 L d) 30 L. 10 L 2 SO 3 2 L V e) 40 L. V = 20 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 METANO C 75% H 25% Indica que: O metano é constituído por carbono e hidrogênio Em 100 g de metano existem 75 g de carbono e 25 g de hidrogênio

FÓRMULA MOLECULAR É a fórmula que indica os elementos químicos que constituem a substância e o número de átomos de cada elemento na molécula GLICOSE C 6 H 12 O 6 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 GLICOSE fórmula molecular GLICOSE fórmula mínima C 6 H 12 O 6 CH 2 O 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

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 HℓCm. On, calcule a soma ℓ + m + n. Dados H (A = 1 u. ), C (A = 12 u. ), O (A = 16 u. ). H: C: O: 0, 4 1 2, 4 12 3, 2 16 = 0, 4 mol : 0, 2 = 2 mol = 0, 2 mol : 0, 2 = 1 mol fórmula mínima soma: H 2 C 1 O 1 2 + 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 HℓCm. On, escreva a fórmula molecular da substância. Dados H (A = 1 u. ), C (A = 12 u. ), O (A = 16 u. ). H: C: O: n = 0, 4 1 2, 4 12 3, 2 16 = 0, 4 mol : 0, 2 = fórmula mínima 2 mol H 2 C 1 O 1 = 0, 2 mol : 0, 2 = 1 mol massa molar massa da fórmula mínima fórmula molecular: = fórmula molecular (H 2 C 1 O 1)n 90 = 3 30 H 6 C 3 O 3