Transformaes Qumicas

Descrio

Este mdulo apresenta algumas idias sobre as transformaes qumicas importantes para todo

o estudo da Qumica. O conhecimento das transformaes qumicas nos auxilia a compreender

melhor muitos fatos do nosso dia-adia.

Esse conhecimento tambm pode facilitar nossa atuao na sociedade, nos posicionando frente

a questes sociais, pois podemos argumentar, tambm, com base no conhecimento cientfico.

Voc vai aprender como se pode reconhecer uma transformao qumica, atravs de evidncias

perceptveis pelos nossos sentidos, ou pela caracterizao dos produtos atravs de suas

propriedades como temperatura de fuso, de ebulio, densidade e solubilidade. Para

caracterizar um produto necessrio separ-lo atravs de processos adequados. Voc vai

aprender como separar uma substncia por destilao, filtrao, decantao, evaporao e

cristalizao.

Voc tambm vai estudar as relaes de massa existentes em uma transformao qumica,

atravs das leis de Lavoisier e Proust.

Existe uma linguagem qumica que permite representar as substncias e as transformaes

qumicas. Voc vai conhecer as frmulas qumicas e a linguagem das equaes qumicas.

Conhecer os fatos importante, porm, no suficiente para que possamos construir uma viso

do mundo fsico. Nesse sentido, devemos buscar explicaes, construindo modelos capazes de

explicar amplamente esses fatos.

So propostos questes e exerccios ao longo do texto para que voc v formando e ampliando

seus conhecimentos. So apresentados tambm, exerccios complementares para que voc

possa aplicar seu conhecimento em situaes novas.

Esse mdulo composto por 6 unidades sobre as transformaes qumicas:

Unidade 1: reconhecimento das transformaes qumicas.

Unidade 2: como obter substncias puras a partir de misturas que as contm.

Unidade 3: a massa se conserva nas transformaes qumicas?

Unidade 4: interpretando as transformaes qumicas.

Unidade 5: representando as transformaes qumicas balanceamento de equaes qumicas.

Unidade 6: previso das quantidades de reagentes e produtos formados.

Transformaes qumicas: Relaes entre as

quantidades envolvidas

Muitos dos objetos que utilizamos cotidianamente provm de indstrias que

transformam materiais em produtos. Isso com o objetivo bsico de nos auxiliar nas

mais variadas tarefas. Para tanto, as transformaes qumicas envolvidas nesses

processos so controladas das mais variadas formas.

Um dos controles bsicos diz respeito s quantidades utilizadas e produzidas nas

transformaes qumicas. Esse controle baseado na Lei da Conservao de Massa,

de Antoine Laurent de Lavoisier, e na Lei das Propores Definidas, de Joseph Louis

Proust.

Lei de Lavoisier

A Lei de Conservao de Massa resultante de estudos quantitativos sobre as

transformaes qumicas. O trabalho de Lavoisier foi caracterizado pelo uso sistmico

de instrumentos de medio e controle rigoroso das quantidades dos materiais

envolvidos nas transformaes qumicas.

Entre seus experimentos, destaca-se o estudo com o aquecimento do mercrio

lquido. Ele aqueceu em sistema fechado uma amostra de mercrio previamente

mensurada e observou a formao de um slido vermelho, o xido de mercrio,

verificando que a massa do xido formado era igual massa inicial dos reagentes.

Veja uma representao da reao utilizada por Lavoisier:

MASSA INICIAL = MASSA FINAL

Massa de reagentes Massa de produto

Materiais mercrio + gs oxignio xido de mercrio

Caractersticas lquido prateado - gs incolor slido vermelho

Lavoisier registrou em seus trabalhos que existe ainda uma relao entre as massas

dos reagentes envolvidas e os produtos, na qual no se podem usar quaisquer

quantidades de reagentes para obter uma quantidade arbitrria de produto(s). Ele

chegou a essa concluso a partir de seu experimento envolvendo os gases oxignio e

hidrognio, para obteno da gua em sistema fechado.

A Tabela 1, a seguir, com dados similares aos adotados por Lavoisier em seus

experimentos, pode ajudar no entendimento de sua postulao:

TABELA 1 - DADOS SIMILARES AOS OBTIDOS EM 4 DAS EXPERINCIAS DE

LAVOISIER

Experincia Massa de gs

oxignio (g)

Massa de gs

hidrognio (g)

Massa de gua

formada (g)

Massa de oxignio

que no reagiu (g)

Massa de hidrognio

que no 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 est dentro do considerado erro de pesagem da balana.

A relao entre reagentes e produtos verificada nos dados apresentados nos quatro

ensaios (a, b, c, d). Considerando a preciso da balana, pode-se afirmar que

realmente ocorreu a conservao da massa. Vejamos o caso do experimento b: foram

utilizados 0,033 g de gs oxignio e 0,004 g de gs hidrognio para produzir 0,037 g

de gua com nenhuma sobra de reagentes.

Pode-se verificar que a massa de gua formada exatamente o somatrio das

massas dos dois gases envolvidos. Essa concluso reforada ao observar a

experincia c, na qual se utilizou 0,006 g de gs hidrognio, ao invs dos 0,004 g

adotados no experimento b, pois a diferena entre os dois valores, 0,002 g, o exato

valor que sobrou de hidrognio nessa experincia.

Considerando tambm o experimento d como referncia de anlise, verifica-se que

para formar 0,095 g de gua so necessrios 0,085 g de gs oxignio e 0,011 g de

gs hidrognio, ou seja, dos 0,015 g de hidrognio utilizados restaram 0,004 g,

demonstrando, assim, que existem quantidades especificas dos gases reagentes.

Lei de Proust

Em 1799, Joseph Louis Proust, com base no raciocnio da Lei da Conservao das

Massas, estabeleceu a Lei das Propores Definidas (Lei de Proust), segundo a qual

um determinado composto qumico sempre contm os seus elementos nas mesmas

propores em massa.

Como exemplo pode-se analisar a reao de combusto entre o metal magnsio e o

gs oxignio. Veja a representao:

TABELA 2 - VALORES DE TRS EXPERINCIAS ENVOLVENDO A COMBUSTO DO

MAGNSIOR

Experincia 2Mg + O2 ==> 2MGgO

a 48,6 g 32 g 80,6 g

b 97,2 g 64 g 161,2 g

c 24,3 g 16 g 0,0 40,3 g

Segundo a Lei de Proust, existe uma proporo definida entre as massas de

reagentes para a formao de produtos. Por exemplo, no caso especfico da

combusto do metal magnsio, representado na Tabela 2, a proporo constante,

mesmo tendo sido utilizadas massas diferentes dos materiais nas trs experincias.

Vejamos o raciocnio matemtico:

48,6 : 32 = 1,52

97,2 : 64 = 1,52

24,3 : 16 = 1,52

A reao de formao do xido de magnsio apresentar sempre a mesma relao

entre magnsio e oxignio, qualquer que seja a massa formada, ou seja, 1,52 partes

de magnsio para 1 parte de oxignio.

importante ressaltar que Lavoisier e Proust realizaram seus experimentos com

quantidades de materiais possveis de serem mensuradas nas balanas existentes em

suas pocas - e que, atualmente, trabalhos dessa natureza, realizados com balanas

de ltima gerao, apontam para a confirmao das duas teorias.

Erivanildo Lopes da Silva e Marcus Vinicius Bahia so professores do curso de Qumica da Universidade

Federal da Bahia (campus ICADS-Barreiras).

Bibliografia

GEPEQ - Grupo de Pesquisa em Educao Qumica. Interaes e Transformaes I: elaborando conceitos sobre

transformaes qumicas. So Paulo: Ed. EDUSP, 2001.

LEMBO, A. Qumica - realidade e contexto: qumica geral. So Paulo: Editora tica, 2001.

VANIN, J. A. Alquimistas e Qumicos: o passado, o presente e o futuro. So Paulo: Ed. Moderna, 1999.