Lei de Lavoisier
A Madalena deixa cair um comprimido efervescente num copo de água e vê-o desaparecer entre bolhas. Se pusesse tudo numa balança, a massa mudaria? Vamos descobrir como se pode prever a resposta.
Pesar antes e depois
Numa reação química formam-se substâncias novas. Por isso, pode parecer que a matéria «aparece» ou «desaparece». Para o verificar, é preciso pesar tudo o que participa na reação.
No século XVIII, o químico francês Antoine Lavoisier fez medições muito cuidadas da massa antes e depois de várias reações, sempre em recipientes fechados. Concluiu que a massa total não se altera.
Um sistema fechado é aquele em que nada entra nem sai, nem sequer gases. Se o frasco estiver aberto, os gases libertados escapam-se e a balança pode indicar menos massa. A massa não desapareceu: foi para o ar.
Em equação de palavras:
$$m_{\text{reagentes}} = m_{\text{produtos}}$$Numa aula de laboratório, a turma da Madalena colocou vinagre num frasco e, dentro dele, um pequeno recipiente com bicarbonato de sódio, sem deixar que as substâncias se…
Numa aula de laboratório, a turma da Madalena colocou vinagre num frasco e, dentro dele, um pequeno recipiente com bicarbonato de sódio, sem deixar que as substâncias se misturassem. O frasco, bem fechado com uma rolha, foi colocado numa balança digital. De seguida, inclinaram o frasco para misturar as substâncias e observaram a formação de muitas bolhas. A figura mostra as leituras da balança antes e depois da reação.
- a) Indica a evidência de que ocorreu uma reação química dentro do frasco.
- b) Compara as duas leituras da balança: o que aconteceu à massa total do frasco fechado durante a reação?
- c) Enuncia a lei que este resultado ilustra e indica o nome do cientista a quem ela é atribuída.
- d) Prevê o que aconteceria à leitura da balança se a experiência fosse repetida com o frasco destapado durante a reação. Justifica a tua previsão.
Calcular a massa que falta
A lei permite calcular a massa de uma substância que não conseguimos pesar, desde que conheçamos as outras.
O Tiago aqueceu $12,0\ \text{g}$ de fita de magnésio num cadinho. Todo o magnésio reagiu com o oxigénio do ar e, depois de arrefecer, o óxido de magnésio obtido tinha…
O Tiago aqueceu $12,0\ \text{g}$ de fita de magnésio num cadinho. Todo o magnésio reagiu com o oxigénio do ar e, depois de arrefecer, o óxido de magnésio obtido tinha uma massa de $20,0\ \text{g}$.
- a) Escreve a equação de palavras da reação que ocorreu.
- b) Calcula a massa de oxigénio que reagiu com o magnésio.
- c) A massa do sólido aumentou durante a reação. Explica por que este resultado não contradiz a Lei da Conservação da Massa.
Quando a massa parece aumentar
Quando o magnésio arde no ar, o sólido branco que fica pesa mais do que a fita inicial. Parece contrariar Lavoisier, mas não contraria.
O oxigénio do ar também é reagente. Não o vemos nem o pesamos, mas ele junta-se ao magnésio:
magnésio + oxigénio → óxido de magnésio
A massa do óxido é igual à soma das massas do magnésio e do oxigénio, por isso é maior do que a do magnésio sozinho. Se contarmos todos os reagentes, a massa conserva-se.
O contrário também acontece. Ao queimar uma vela ou madeira, as cinzas pesam menos do que o material inicial, porque parte dos produtos (gases como o dióxido de carbono e o vapor de água) vai para o ar.