LEIS DAS REAÇÕES QUÍMICAS Prof. Agamenon Roberto

LEIS DAS REAÇÕES QUÍMICAS

Prof. Agamenon Roberto

As leis das reações químicas podem ser divididas em dois grupos:

LEIS PONDERAIS LEIS VOLUMÉTRICAS

São as leis relativas às

massas das substâncias

que participam das reações

químicas

São as leis relativas aos

volumes das substâncias

que participam das reações

químicas


As principais leis ponderais são:

Lei da conservação das massasou

Lei de Lavoisier

Lei das proporções constantesou

Lei de Proust

Lei das proporções múltiplasou

Lei de Dalton


Lei da conservação das massas ou Lei de Lavoisier

reagentes

4 g 16 g 20 g + =

metano oxigênio água+ gás carbônico +

4 g 16 g 9 g 11 g

produto

11 g 9 g 20 g + =

NUMA REAÇÃO QUÍMICA A MASSA TOTAL DOS REAGENTES

É IGUAL À MASSA TOTAL DOS PRODUTOS

NA NATUREZA, NADA SE PERDE, NADA SE CRIA;

TUDO SE TRANSFORMA

ou ainda Prof. Agamenon Roberto

01) A reação entre 23 g de álcool etílico e 48 g de oxigênio

produziu 27g de água, ao lado de gás carbônico. A massa de gás

carbônico obtida foi de:

a) 44g.

b) 22g.

c) 61g.

d) 88g.

e) 18g.

álcool etílico oxigênio gás carbônico água+ +

23g 48g 27gm g

23 + 48 = m + 27

m = 71 – 27 m = 44 g m = 44 g


02) Acerca de uma reação química, considere as seguintes afirmações:

I. A massa se conserva.

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.

VV

FF

VV



Lei das proporções constantes ou Lei de Proust

hidrogênio oxigênio água+

4 g 32 g 36 g

1ª experiência:

2ª experiência:

2 g 16 g 18 g

1 g

8 g =

2 g

16 g =1ª experiência:

massa de hidrogênio

massa de oxigênio

1 g

8 g =

4 g

32 g =2ª experiência:

massa de hidrogênio

massa de oxigênio

QUALQUER QUE SEJA O MÉTODO DE OBTENÇÃO DE UMA

SUBSTÂNCIA, 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 7g de nitrogênio reagem todo com 1,5g 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:

a) 8,1g.

b) 10,2g.

c) 2,55g.

d) 4,00g.

e) 3,60g.

8,5g

2,1g mg

7 x m = 2,1 x 8,5

m = 2,55 g

m = 2,55 g

1,5g

nitrogênio + hidrogênio gás amoníaco

7g

7

2,1

8,5

m=

7 x m = 17,85

7

17,85m =


02) A quantidade de água em MOL produzida pela combustão completa

de 40 g de hidrogênio é de:

Dados: H2 = 2g/mol. 2 H2 + O2 2 H2O

a) 100 mols.

b) 40 mols.

c) 20 mols.

d) 4 mols.

e) 1 mol.

massa mol

2 x 2g 2 mol

40g n mol

4 2

40 n= 4 . n = 80

n =80

4n = 20 mols


03) O mármore (CaCO3) reage com o ácido sulfúrico formando o

gesso

(CaSO4), de acordo com a equação balanceada:

H2SO4(aq) + CaCO3(s) CaSO4(s) + H2O(l) + CO2(g)

A massa de gesso formada pela reação de 25 g de

mármore

com H2SO4 suficiente será:

Dados: CaCO3 = 100 u; CaSO4 = 136 ua) 5 g.

b) 17 g.

c) 34 g.

d) 68 g.

e) 100 g.

... + CaCO3(s) CaSO4(s) + ...

100g 136g

25g m g

100 136

25 m=

100

25 x 136m =

100

3400m = m = 34g


04) Quantos gramas de H2 são liberados na reação completa de 1 mol de cálcio metálico com ácido clorídrico ?

Dado: H2 = 2 g/mol

Ca + 2 HCl CaCl2 + H2a) 1g.

b) 2g.

c) 3g.

d) 4g.

e) 5g.

mol massa

1 mol 1 mol2 g


05) O brometo de cálcio encerra 20% de cálcio em massa. Juntando-se 4g de cálcio e 4 g de bromo teremos, no máximo:

a) 8g de brometo de cálcio.

b) 7g de brometo de cálcio.

c) 6g de brometo de cálcio.

d) 5g de brometo de cálcio.

e) 4g de brometo de cálcio.

80 g 100 g

bromo brometo de cálcio + cálcio

20 g

ou

4 g 5 g 1 g

4 g x g 4 g1 g

x = 5g1g + 4g = x


06) Em relação ao quesito anterior, haverá uma sobra de:

a) 3g de bromo.

b) 2g de bromo.

c) 1g de bromo.

d) 3g de cálcio.

e) 2g de cálcio.

4g – 1g = 3g de cálcio


COMPOSIÇÃO CENTESIMAL

São as porcentagens, em massa, dos elementos

formadores de uma substância


hidrogênio carbono metano+

x g y g 100 g 2ª experiência:

1ª experiência: 12 g 4 g 16 g

x 100

12=

16

y

4=

16 . x = 12 . 100

x = 75 % de C16

1200x =

16 . y = 4 . 100

16

400y =

y = 25 % de H

Prof. Agamenon Robertox 100

12=

16

100

16

y

4=

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:a) 8g.

b) 16g.

c) 24g.

d) 32g.

e) 48g.

100 g

m g 50 g

100 . m = 48 . 50

carbono carbonato de cálcio +

12%

cálcio

40%

oxigênio +

x %48 g

48

m

100

50=

100

2400m = m = 48 g


02) A porcentagem em massa do carbono no CHCl3 (clorofórmio) é:

Dados: H = 1 u; C = 12 u; Cl = 35,5 u

a) 1%.

b) 10%.

c) 12%.

d) 24%.

e) 50%. 119,5 . x = 12 . 100

12

x

119,5

100=

hidrogênio clorofórmio + carbono cloro +

12 g 1 g 106,5

g 119,5 g

x g 100 g

= 10% 1200

119,5

= x Prof. Agamenon Roberto

LEI DAS PROPORÇÕES MÚLTIPLASou

LEI DE DALTON

4 g 64 g 68 g

hidrogênio oxigênio água+1ª experiência:

4 g 32 g 36 g

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

hidrogênio oxigênio água oxigenada+2ª experiência:

32 g

64 g =

32 g

64 g

:

:

32

32=

1

2A 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 determinada foram

determinadas por

GAY-LUSSAC


“ 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 “

Estas leis podem ser resumidas em um único enunciado


Na reação entre os gases hidrogênio e cloro, foram medidos os

seguintes volumes:

hidrogênio cloro gás clorídrico+

15 L 15 L 30 L

Simplificando-se esses valores teremos a seguintes

relação 1 : 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 oxigênio água+

6 L 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 8,8g de CO2 e um balão B contém N2.

Sabendo que os dois balões têm igual capacidade e

apresentam a mesma pressão e temperatura, calcule a massa

de N2 no balão B. Dados: C = 12 g/mol; O = 16 g/mol; N = 14 g/mol.

=nCO2

nN2

=8,8

44 28

m

CO2 1 . 12 + 2 . 16 = 44g/mol

N2 2 . 14 = 28g/mol

44 . m = 8,8 . 28

246,4

44= m = 5,6 g

m

CO2

M

CO2

m

MN2

N2=


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 2H2O H2O2 +1

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 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g), quantos litros de

trióxido de enxofre (SO3) serão produzidos a partir de 10 L de O2,

considerando que todos os volumes foram medidos nas mesmas

condições de temperatura e pressão?

O2SO2 1+2 SO32

1 L 2 L

10 L V

V = 20 L

a) 5 L.

b) 10 L.

c) 20 L.

d) 30 L.

e) 40 L.


DETERMINAÇÃO DE FÓRMULAS

As substâncias podem ser representadas pelas fórmulas

CENTESIMAL MÍNIMA MOLECULARe


FÓRMULA CENTESIMAL

É a fórmula que indica os

elementos químicos e as porcentagens, em massa,

de cada átomo que forma a substância

Indica que:

O metano é constituído por carbono e hidrogênio

Em 100g de metano existem 75g de carbono e 25g de hidrogênio

C H 75% 25%

METANO


Podemos calcular a FÓRMULA CENTESIMAL partindo da

fórmula molecular, fórmula mínima ou das

massas que participam da reação

hidrogênio carbono metano+

x g y g 100 g 2ª experiência:

1ª experiência: 12 g 4 g 16 g

Determine a fórmula centesimal do metano sabendo que 12 g do carbono reagem com 4 g de hidrogênio para a produção de 16 g de metano.

x 100

12=

16

y

4=

x

12=

100

16x = 75 % de C

y

4=

100

16y = 25 % de H


FÓRMULA MOLECULAR

É a fórmula que indica os

elementos químicos

que constituem a substância e o

número de átomos de cada elemento na molécula

C6H12O6

GLICOSE

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

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

C6H12O6 GLICOSE fórmula molecular

CH2O GLICOSE fórmula mínima


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 HℓCmOn, calcule

a soma ℓ + m + n. Dados H (A = 1 u.), C (A = 12 u.), O (A = 16 u.).

H: =0,4

10,4 mol

=C:2,4

120,2 mol

=O:3,2

160,2 mol

: 0,2 = 2 mol

: 0,2 = 1 mol

: 0,2 = 1 mol

H2C1O1fórmula mínima

soma: = 2 + 1 + 1= 04ℓ + m + n


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 HℓCmOn, escreva a fórmula

molecular da substância. Dados H (A = 1 u.), C (A = 12 u.), O (A =

16 u.).

H2C1O1

fórmula mínima

(H2C1O1)n

fórmula molecular

n =massa molar

massa da fórmula mínima=

90

30= 3

fórmula molecular: H6C3O3


H: =0,4

10,4 mol

=C:2,4

120,2 mol

=O:3,2

160,2 mol

: 0,2 = 2 mol

: 0,2 = 1 mol

: 0,2 = 1 mol

03)(Mackenzie-SP) Ao se analisar um óxido de elemento não

metálico Y, encontrou-se a proporção de 1,5 mols de átomos de

oxigênio para 1 mol de átomos de Y. A fórmula desse óxido pode

ser:a) OF2.

b) SO3.

c) CO2.

d) Fe2O3.

e) N2O3.

(Y1O1,5) x 2 = Y2O3



04) A combustão realizada em altas temperaturas é um dos

fatores da poluição do ar pelos óxidos de nitrogênio, causadores

de afecções respiratórias. A análise de 0,5 mol de um desses

óxidos apresentou 7,0g de nitrogênio e 16g de oxigênio. Qual a

sua fórmula molecular?

N: =7,0

140,5 mol

O: =16

161,0 mol

Em 0,5 mol do óxido temos...

1,0 mol de nitrogênio

2,0 mol de oxigênio

Em 1,0 mol do óxido teremos...

e

A fórmula molecular será NO2


05) Em 0,5 mol de quinina, substância utilizada no tratamento da

malária há 120g de carbono, 12g de hidrogênio, 1 mol de átomos

de nitrogênio e 1 mol de átomos de oxigênio. Determine a fórmula

molecular da quinina.

C: =120

1210 mol

H: =12

112 mol

Em 0,5 mol de quinina temos...

N: 1,0 mol

O: 1,0 mol

C: 20 mol

H: 24 mol

Em 1,0 mol de quinina teremos...

N: 2,0 mol

O: 2,0 mol

A fórmula molecular será C20H24N2O2


06) Determine a fórmula percentual das substâncias relacionadas

nos itens a seguir a partir dos dados experimentais fornecidos. A

decomposição de 1,3g de acetileno (gás utilizado em maçaricos para

cortar chapas de aço) produziu: 1,2g de carbono, 0,1g de

hidrogênio. acetileno carbono + hidrogênio

1,3g 1,2g 0,1100g x y

= =1,3 1,2 0,1

100 x y

=1,3 1,2

100 x

x = 92,30%

1,3 x = 120

=1,3 0,1 100 y

y = 7,70%

1,3 y = 120


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