Lei de Lavoisier
A Lei de Conservação de Massa é resultante de estudos quantitativos sobre as transformações químicas. O trabalho de Lavoisier foi caracterizado pelo uso sistêmico de instrumentos de medição e controle rigoroso das quantidades dos materiais envolvidos nas transformações químicas.Entre seus experimentos, destaca-se o estudo com o aquecimento do mercúrio líquido. Ele aqueceu em sistema fechado uma amostra de mercúrio previamente mensurada e observou a formação de um sólido vermelho, o óxido de mercúrio, verificando que a massa do óxido formado era igual à massa inicial dos reagentes. Veja uma representação da reação utilizada por Lavoisier:
Massa inicial = Massa final | ||
Massa de reagentes | Massa de produto | |
Materiais | mercúrio + gás oxigênio | óxido de mercúrio |
Características | líquido prateado - gás incolor | sólido vermelho |
Lavoisier registrou em seus trabalhos que existe ainda uma relação entre as massas dos reagentes envolvidas e os produtos, na qual não se podem usar quaisquer quantidades de reagentes para obter uma quantidade arbitrária de produto(s). Ele chegou a essa conclusão a partir de seu experimento envolvendo os gases oxigênio e hidrogênio, para obtenção da água em sistema fechado.
A Tabela 1, a seguir, com dados similares aos adotados por Lavoisier em seus experimentos, pode ajudar no entendimento de sua postulação:
Tabela 1 - Dados similares aos obtidos em 4 das experiências de Lavoisier | |||||
Experiência | Massa de gás oxigênio (g) | Massa de gás hidrogênio (g) | Massa de água formada (g) | Massa de oxigênio que não reagiu (g) | Massa de hidrogênio que não reagiu (g) |
a | 0,033 | 0,002 | 0,018 | 0,016 | 0,0 |
b | 0,033 | 0,004 | 0,037 | 0,0 | 0,0 |
c | 0,033 | 0,006 | 0,037 | 0,0 | 0,002 |
d | 0,085 | 0,0015 | 0,095 | 0,0 | 0,004 |
Obs.: 0,001g para cima ou para baixo está dentro do considerado erro de pesagem da balança. |
A relação entre reagentes e produtos é verificada nos dados apresentados nos quatro ensaios (a, b, c, d). Considerando a precisão da balança, pode-se afirmar que realmente ocorreu a conservação da massa. Vejamos o caso do experimento b: foram utilizados 0,033 g de gás oxigênio e 0,004 g de gás hidrogênio para produzir 0,037 g de água com nenhuma sobra de reagentes.
Pode-se verificar que a massa de água formada é exatamente o somatório das massas dos dois gases envolvidos. Essa conclusão é reforçada ao observar a experiência c, na qual se utilizou 0,006 g de gás hidrogênio, ao invés dos 0,004 g adotados no experimento b, pois a diferença entre os dois valores, 0,002 g, é o exato valor que sobrou de hidrogênio nessa experiência.
Considerando também o experimento d como referência de análise, verifica-se que para formar 0,095 g de água são necessários 0,085 g de gás oxigênio e 0,011 g de gás hidrogênio, ou seja, dos 0,015 g de hidrogênio utilizados restaram 0,004 g, demonstrando, assim, que existem quantidades especificas dos gases reagentes.
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