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LEIS DAS REAÇÕES QUÍMICAS Prof. Agamenon Roberto.

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1 LEIS DAS REAÇÕES QUÍMICAS Prof. Agamenon Roberto

2 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 Prof. Agamenon Roberto

3 As principais leis ponderais são: Lei da conservação das massas ou Lei de Lavoisier Lei das proporções constantes ou Lei de Proust Lei das proporções múltiplas ou Lei de Dalton Prof. Agamenon Roberto

4 Lei da conservação das massas ou Lei de Lavoisier reagentes 4 g16 g20 g += metanooxigênioágua + gás carbônico + 4 g16 g9 g11 g produto 11 g9 g20 g += NUMA REAÇÃO QUÍMICA A MASSA TOTAL DOS REAGENTES É IGUAL À MASSA TOTAL DOS PRODUTOS 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 NA NATUREZA, NADA SE PERDE, NADA SE CRIA; TUDO SE TRANSFORMA ou ainda Prof. Agamenon Roberto

5 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 etílicooxigêniogás carbônicoágua++ 23g48g27gm g = m + 27 m = 71 – 27 m = 44 g Prof. Agamenon Roberto

6 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. V V F F V V Prof. Agamenon Roberto

7 Lei das proporções constantes ou Lei de Proust hidrogêniooxigênioágua + 4 g32 g36 g 1ª experiência: 2ª experiência: 2 g16 g18 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 QUALQUER QUE SEJA O MÉTODO DE OBTENÇÃO DE UMA SUBSTÂNCIA, ELA É SEMPRE FORMADA PELOS MESMOS ELEMENTOS QUÍMICOS COMBINADOS NUMA MESMA PROPORÇÃO Prof. Agamenon Roberto

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

9 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 2,1gmg 7 x m = 2,1 x 8,5 m = 2,55 g 1,5g nitrogênio + hidrogênio gás amoníaco 7g 7 2,1 8,5 m = 7 x m = 17, ,85 m = Prof. Agamenon Roberto

10 02) A quantidade de água em MOL produzida pela combustão completa de 40 g de hidrogênio é de: Dados: H 2 = 2g/mol. 2 H 2 + O 2 2 H 2 O a) 100 mols. b) 40 mols. c) 20 mols. d) 4 mols. e) 1 mol. massamol 2 x 2g2 mol 40gn mol 42 40n = 4. n = 80 n = 80 4 n = 20 mols Prof. Agamenon Roberto

11 03) O mármore (CaCO 3 ) reage com o ácido sulfúrico formando o gesso (CaSO 4 ), de acordo com a equação balanceada: H 2 SO 4(aq) + CaCO 3(s) CaSO 4(s) + H 2 O (l) + CO 2(g) A massa de gesso formada pela reação de 25 g de mármore com H 2 SO 4 suficiente será: Dados: CaCO 3 = 100 u; CaSO 4 = 136 u a) 5 g. b) 17 g. c) 34 g. d) 68 g. e) 100 g CaCO 3(s) CaSO 4(s) g136g 25gm g m = x 136 m = m = m = 34g Prof. Agamenon Roberto

12 04) 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 Ca + 2 HCl CaCl 2 + H 2 a) 1g. b) 2g. c) 3g. d) 4g. e) 5g. molmassa 1 mol 2 g Prof. Agamenon Roberto

13 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 bromobrometo de cálcio+cálcio 20 g ou 4 g 5 g 1 g 4 g x g 4 g1 g x = 5g 1g + 4g = x Prof. Agamenon Roberto

14 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 Prof. Agamenon Roberto

15 COMPOSIÇÃO CENTESIMAL São as porcentagens, em massa, dos elementos formadores de uma substância Prof. Agamenon Roberto

16 hidrogêniocarbonometano + x gy g100 g2ª experiência: 1ª experiência:12 g4 g16 g x = 16 y 4 = 16. x = x = 75 % de C x = 16. y = y= y = 25 % de H Prof. Agamenon Roberto x = y 4 =

17 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 g50 g 100. m = carbonocarbonato de cálcio+ 12% cálcio 40% oxigênio+ x % 48 g 48 m = m= m = 48 g Prof. Agamenon Roberto

18 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%. b) 10%. c) 12%. d) 24%. e) 50%. 119,5. x = x 119,5 100 = hidrogênioclorofórmio+carbonocloro+ 12 g1 g106,5 g119,5 g x g100 g = 10% ,5 =x Prof. Agamenon Roberto

19 LEI DAS PROPORÇÕES MÚLTIPLAS ou LEI DE DALTON LEI DAS PROPORÇÕES MÚLTIPLAS ou LEI DE DALTON 4 g 64 g 68 g hidrogêniooxigênioágua + 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 hidrogêniooxigênioágua oxigenada + 2ª experiência: 32 g 64 g = 32 g 64 g : : 32 = 1 2 A proporção é de 1 : 2 Prof. Agamenon Roberto

20 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 Prof. Agamenon Roberto

21 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 Prof. Agamenon Roberto

22 Na reação entre os gases hidrogênio e cloro, foram medidos os seguintes volumes: hidrogênioclorogás clorídrico + 15 L 30 L Simplificando-se esses valores teremos a seguintes relação 1 : 1 : 2 que é uma relação de números inteiros e pequenos Simplificando-se esses valores teremos a seguintes relação 1 : 1 : 2 que é uma relação de números inteiros e pequenos Prof. Agamenon Roberto

23 Na reação entre os gases hidrogênio e oxigênio foi medidos os seguintes volumes: hidrogêniooxigênioágua + 6 L3 L6 L Simplificando-se esses valores teremos a seguintes relação 2 : 1 : 2 que é uma relação de números inteiros e pequenos Simplificando-se esses valores teremos a seguintes relação 2 : 1 : 2 que é uma relação de números inteiros e pequenos Prof. Agamenon Roberto

24 HIPÓTESE DE AVOGADRO Volumes iguais de gases quaisquer, medidos nas mesmas condições de temperatura e pressão encerram o mesmo número de moléculas Volumes iguais de gases quaisquer, medidos nas mesmas condições de temperatura e pressão encerram o mesmo número de moléculas Prof. Agamenon Roberto

25 01)Um balão A contém 8,8g 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. = n CO 2 n N2N2 = 8, m CO = 44g/mol N = 28g/mol 44. m = 8, ,4 44 =m=5,6 g m CO 2 M m M N2N2 N2N2 = Prof. Agamenon Roberto

26 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. 22H2OH2OH2H2 O2O2 + 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. Prof. Agamenon Roberto

27 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? O2O2 SO SO L2 L 10 LV V = 20 L a) 5 L. b) 10 L. c) 20 L. d) 30 L. e) 40 L. Prof. Agamenon Roberto

28 DETERMINAÇÃO DE FÓRMULAS As substâncias podem ser representadas pelas fórmulas CENTESIMALMÍNIMA MOLECULAR e Prof. Agamenon Roberto

29 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 Prof. Agamenon Roberto

30 Podemos calcular a FÓRMULA CENTESIMAL partindo da fórmula molecular, fórmula mínima ou das massas que participam da reação hidrogêniocarbonometano + x gy g100 g2ª experiência: 1ª experiência:12 g4 g16 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 = 16 y 4 = x 12 = x=75 % de C y 4 = y=25 % de H Prof. Agamenon Roberto

31 FÓRMULA MOLECULAR É a fórmula que indica os elementos químicos que constituem a substância e o número de átomos de cada elemento na molécula C 6 H 12 O 6 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 Prof. Agamenon Roberto

32 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 C 6 H 12 O 6 GLICOSE fórmula molecular CH 2 O GLICOSE fórmula mínima Prof. Agamenon Roberto

33 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 HCmOn, calcule a soma + m + n. Dados H (A = 1 u.), C (A = 12 u.), O (A = 16 u.). H:= 0,4 1 0,4 mol= C: 2,4 12 0,2 mol= O: 3,2 16 0,2 mol : 0,2=2 mol : 0,2=1 mol : 0,2=1 mol H2C1O1H2C1O1 fórmula mínima soma:= =04 + m + n Prof. Agamenon Roberto

34 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 HCmOn, escreva a fórmula molecular da substância. Dados H (A = 1 u.), C (A = 12 u.), O (A = 16 u.). H2C1O1H2C1O1 fórmula mínima (H 2 C 1 O 1 ) n fórmula molecular n= massa molar massa da fórmula mínima = =3 fórmula molecular: H6C3O3H6C3O3 H6C3O3H6C3O3 Prof. Agamenon Roberto H:= 0,4 1 0,4 mol= C: 2,4 12 0,2 mol= O: 3,2 16 0,2 mol : 0,2=2 mol : 0,2=1 mol : 0,2=1 mol

35 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) OF 2. b) SO 3. c) CO 2. d) Fe 2 O 3. e) N 2 O 3. (Y 1 O 1,5 ) x 2x 2= Y 2 O 3 Prof. Agamenon Roberto

36 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 14 0,5 mol O: = 16 1,0 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 NO 2 Prof. Agamenon Roberto

37 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: = mol H: = 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 C 20 H 24 N 2 O 2 Prof. Agamenon Roberto

38 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 0,1 100g 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 Prof. Agamenon Roberto


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