LEIS DAS REAÇÕES QUÍMICAS Prof. Agamenon Roberto.
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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
Prof. Agamenon Roberto
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
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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
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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
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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
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CONSEQÜÊNCIAS DA LEI DE PROUST
CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO
É o cálculo pelo qual prevemos
as quantidades das substâncias que participarão
de uma reação química
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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 =
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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
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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
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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
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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
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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
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COMPOSIÇÃO CENTESIMAL
São as porcentagens, em massa, dos elementos
formadores de uma substância
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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
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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
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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
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“ 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
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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
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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
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HIPÓTESE DE AVOGADRO
Volumes iguais de gases quaisquer,
medidos nas mesmas
condições de temperatura e pressão
encerram
o mesmo número de moléculas
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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=
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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.
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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.
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DETERMINAÇÃO DE FÓRMULAS
As substâncias podem ser representadas pelas fórmulas
CENTESIMAL MÍNIMA MOLECULARe
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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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