A Conservação da Massa

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Introdução

           A lei da conservação das massas foi publicada pela primeira vez em 1760, em um ensaio de Mikhail Lomonosov. No entanto, a obra não repercutiu na Europa Ocidental, cabendo ao francês

 Antoine Lavoisier o papel de tornar mundialmente conhecido o que hoje se chama lei de Lavoisier.

Por volta de 1774, o químico francês realizava experiências sobre a combustão e a calcinação de substâncias. Com o objetivo de utilizar métodos quantitativos, Lavoisier empregava a balança como um de seus principais instrumentos para acompanhar as atividades experimentais. Observou que, das reações de calcinação de metais expostos ao ar, sempre resultavam óxidos cujo peso era maior que o do metal de partida. Ao contrário, na combustão de um pedaço de carvão exposto ao ar, a massa restante ao final do processo era sempre menor que a massa inicial.

           Depois que adquiriu informações sobre as características do gás que ativava a queima de outras substâncias (que mais tarde foi denominado pelo próprio Lavoisier como oxigênio, que quer dizer gerador de ácidos), passou a fazer experiências com o mesmo e acabou por deduzir que a combustão e a calcinação nada mais eram que o resultado da reação de combinação desse gás com as outras substâncias. Através dos resultados dos experimentos realizados em sistemas fechados, onde as massas de reagentes e produtos gasosos poderiam ser medidas com precisão, concluiu que as variações de massa observadas quando as reações eram realizadas em sistemas abertos, correspondia à massa da substância inicialmente empregada, mais a massa do gás a ela incorporada ou perdida através da reação.  

          Além da Lei da Conservação de Massa, Lavoisier descobriu também a fórmula da água revelando que a mesma é uma substancia composta e formada por dois átomos de hidrogênio e oxigênio (H2O).

          Antes de postular sua lei, fez inúmeras experiências nas quais pesava as substâncias participantes antes e depois da reação. Nessas experiências Lavoisier verificou que a massa total da substância permanecia inalterada quando a reação ocorria em um sistema fechado, sendo assim, concluiu que a soma total das massas das espécies envolvidas na reação (reagentes), é igual a soma total das massas das substancias produzidas pela reação (produtos).

m(reagentes) = m(produtos)

          Através de seus trabalhos, pôde enunciar uma lei que ficou conhecida como Lei da Conservação das Massas ou Lei de Lavoisier [LAVOISIER, (1789)]:

“Numa reação química que ocorre em sistema fechado, a massa total antes da reação é igual à massa total após a reação”.

Ou ainda da forma que é mais conhecida:

“Na natureza, nada se perde, nada se cria; a matéria apenas se transforma”.

          Realizaremos a seguir experimentos para comprovar essa teoria.

Objetivos

         

           Através dessa prática laboratorial tivemos como objetivo comprovar a lei da conservação da massa a partir da determinação da massa total antes e depois de ocorrerem às seguintes reações:

Reação 1: Na2CO3 + CaCl2 → 2NaCl + CaCO3

Reação 2: 2NaCl + CaCo3 + H2SO4 → 2NaCl + CaSO4 + H2CO3

Metodologia

          Materiais e reagentes utilizados na prática:

Materiais:

• Balança analítica
• Frascos pequenos
• Beckeres
• Pipetas de 5 e 10 mL
• Pipetadores

Reagentes:

• Carbonato de cálcio 0,1M
• Cloreto de cálcio 0,1 M
• Ácido sulfúrico 0,1M

Métodos

          Para a realização da pratica foram utilizados 3 frascos tampados. De início pipetou-se 5mL de Na2CO3, 5mL de CaCl2 e 10mL de H2SO4, todos em frascos separados, logo após foram fechados para que nada da solução fosse perdida. Tendo todos os frascos cheios foram levados para que pudessem ser pesados, após a pesagem a massa geral foi anotada. Depois adicionou-se a solução de CaCl2 no frasco que continha solução de Na2CO3, feito isso, tampou-se os frascos e foi repetido a pesagem dos 3 frascos, agora com um vazio. Nessa primeira reação foi observada a formação de um precipitado branco. Repetindo o processo, adicionou-se a solução de H2SO4 no frasco que contém a primeira reação. Após fechados todos os frascos foi realizado nova pesagem, novamente com todos os frascos, anotou-se a nova massa. Nessa segunda reação foi observado o desaparecimento do precipitado branco e a formação de bolhas.

Resultados

          Nessa prática foi posta em análise a conservação da massa.

          Primeiro ao pesar todos os 3 frascos contendo soluções de Na2CO3, CaCl2 e H2SO4, obteve-se a massa total de 62, 5016 gramas. Colou-se a solução de CaCl2 no frasco contendo Na2CO3, foi feita uma nova pesagem e a massa foi de 62,5003 gramas. Reagindo o CaCl2 com o Na2CO3, foi observado a formação de precipitado branco, o sal CaCO3 (carbonato de cálcio) e também houve a formação do ácido NaCl (cloreto de sódio).