quarta-feira, 1 de maio de 2013

Exercícios sobre Leis Ponderais


1. (ITA-SP) São feitas as seguintes afirmações a respeito das contribuições do pesquisador francês A. L. Lavoisier (1743-1794) para o desenvolvimento da ciência:

I) Desenvolvimento de um dos primeiros tipos de calorímetros.
II) Participação na comissão responsável pela criação do sistema métrico de medidas.
III) Proposta de que todos os ácidos deveriam conter pelo menos um átomo de oxigênio.
IV) Escolha do nome oxigênio para o componente do ar atmosférico indispensável para respiração humana.
V) Comprovação experimental da conservação de massa em transformações químicas realizadas em sistemas fechados.

Qual das opções a seguir contém a(s) afirmação(ões) correta(s)?
a) I, II, III, IV e V.
b) Apenas I, II e IV.
c) Apenas II e III.
d) Apenas IV e V.
e) Apenas V.


2. (Unesp-SP) Quando um objeto de ferro enferruja ao ar, sua massa aumenta. Quando um palito de fósforo é aceso, sua massa diminui. Estas observações violam a Lei da Conservação das Massas? Justifique sua resposta.


3.  (Unesp-SP) Duas amostras de carbono puro de massa 1,00 g e 9,00 g foram completamente queimadas ao ar. O único produto formado nos dois casos, o dióxido de carbono gasoso, foi totalmente recolhido e as massas obtidas foram 3,66 g e 32,94 g, respectivamente. Utilizando estes dados:
a) demonstre que nos dois casos a Lei de Proust é obedecida;
b) determine a composição do dióxido de carbono, expressa em porcentagem em massa de carbono
e de oxigênio.


4.  (Mackenzie-SP) A tabela a seguir, com dados relativos à equação citada, refere-se a duas experiências realizadas. Então podemos afirmar que:

                                               C       +     O2   --->    CO2
1ª experiência                        12g             32g             X
2ª experiência                         36g             Y              132g

a) X é menor que a soma dos valores das massas dos reagentes da 1ª experiência.
b) X = Y
c) Y é igual ao dobro do valor da massa de carbono que reage na 2ª experiência.
d) 32/Y = X/132
e) Y = 168

Respostas


1- D
2- Não contraria a Lei de Lavoisier. A massa do sistema foi conservada, só não foi visualizada pois o sistema é aberto e para que a Lei de Lavoisier seja visualizada é necessário que o sistema seja fechado.
3- a) 0,11
b) C = 27,3%
     O = 72,7%
4- D

Leis Ponderais

As Leis Ponderais são leis quantitativas, que genericamente relacionam as massas de substâncias que estão participando de uma reação. Há duas Leis: Lei da Conservação das Massas (Lei de Lavoisier) e Lei das Proporções Definidas (Leis de Proust).

A Lei da Conservação das Massas foi enunciada por Lavoisier da seguinte maneira:  “Em um sistema fechado, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos”.

Mas popularmente é conhecida da seguinte forma: “Na natureza nada se cria, nada se perde; tudo se transforma”. 

EXEMPLO

(CESGRANRIO-RJ) De acordo com a Lei de Lavoisier, quando fizermos reagir completamente, em ambiente fechado, 1,12 g de ferro com 0,64 g de enxofre, a massa, em g, de sulfeto de ferro obtida será de: (Fe = 56; S = 32)
a) 2,76.
b) 2,24.
c) 1,76.
d) 1,28.
e) 0,48

Resolução:     ferro    +    enxofre ---> sulfeto de ferro
                    1,12g             0,64g              X

A soma das massas dos reagentes é igual a soma das massas dos produtos. Neste exemplo só temos um produto. Além disso, foi dito que todos os reagentes reagem completamente e o ambiente era fechado. Portanto, temos que está de acordo com a Lei de Lavoisier. Portanto: 1,12g + 0,64g = 1,76g de sulfeto de ferro


Já a Lei das Proporções definidas, enunciada por Proust, é a seguinte: “Uma dada substância composta é formada por substâncias mais simples, unidas sempre na mesma proporção em massa”.

EXEMPLO

(Vunesp-SP) Duas amostras de carbono puro de massa 1,00 g e 9,00 g foram completamente queimadas ao ar. O único produto formado nos dois casos, o dióxido de carbono gasoso, foi totalmente recolhido e as massas obtidas foram 3,66 g e 32,94 g, respectivamente.
Utilizando estes dados:
a) Demonstre que nos dois casos a Lei de Proust é obedecida;
b) determine a composição do dióxido de carbono, expressa em porcentagem em massa de carbono e de oxigênio.

Resolução: 
a) A lei de Proust diz que a proporção em massa das substâncias que reagem e que são produzidas numa reação é fixa, constante e invariável. Proust chegou a essa conclusão observando que a decomposição de diferentes massas de uma substância composta produzia massas de substâncias simples sempre numa mesma proporção.
___Massa de carbono puro__1,00 = 9,00 = 0,273
Massa de dióxido de carbono     3,66    32,94    

b) 27% de carbono; 72,2% de oxigênio.
C(s)     +    O2(g) → CO2(g)1,00 g       x           3,66
Primeiramente, descobrimos a massa de oxigênio que reagiu, por meio da Lei de Lavoisier, que diz que a massa total do produto é a soma das massas dos reagentes:
1,00 g + x = 3,66 g
x = (3,66-1,00) g
x = 2,66g
Agora, por meio de uma regra de três simples, descobrimos as porcentagens:
3,66 ---- 100%              3,66 ----  100%
1,00 ----- y                     2,66 ---- w
y = 27%                                 w = 72%