A Lei de Proust é uma das leis ponderais da química. Tais regras fazem a relação entre a massa das substâncias e as reações químicas. Por meio delas, é possível compreender a permanência dos átomos, bem como deduzir a quantidade de moléculas que será formada ao final de um processo químico. Leia a seguir e entenda melhor!
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O que é Lei de Proust?
Também chamada de Lei das Proporções Constantes, a Lei de Proust, indica que a proporção de massa de reagentes e produtos de uma reação química será proporcional, caso os sistemas comparados estejam em condições semelhantes.
Nesse sentido, a formação de uma substância composta seria resultado da união entre outras moléculas mais simples. Assim, a relação entre as moléculas que reagem e os compostos formados deve ser constante.
Por exemplo, foi proposto que 10 g da molécula A, quando reage com B, produz 8 g da molécula B. A relação entre a massa de A adicionada e a massa de C formada se mantém constante. Ou seja, adicionar 100 g de A, resulta na formação de 80g de C.
Matematicamente, isso pode ser compreendido a partir de uma regra de três:
A + B → C
10 g de A ———- 8 g de C
100 g de A ——— x g de C
10.x = 8.100
x = 8.10
x = 80g
Demonstração da Lei de Proust
Acompanhe agora uma demonstração a respeito da Lei de Proust, sobre a proporcionalidade observada em uma reação química, com uma questão da Vunesp.
(Vunesp-SP/Adaptada)
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;
No primeiro caso, foi anotado que 1 g de carbono puro (C) formou 3,66 g de dióxido de carbono (CO2).
Na segunda experiência, 9g de carbono puro (C) formaram 32,94 g.
A Lei de Proust diz que a proporção entre as massas de um reagente com um produto é constante. Nesse sentido, uma regra de três simples que relacione o primeiro experimento com o segundo deve fornecer uma igualdade válida. Ou seja, se escondermos qualquer um desses valores, ele deverá ser encontrado nos cálculos.
Vamos então, omitir a massa de CO2 encontrada no experimento 2: x = 32,94.
1 g de C —- 3,66 g de CO2
9 g de C —- x de CO2
1.x = 3,66.9
x = 32,94
Isso significa que os valores de ambos os experimentos guardam a mesma proporção, o que prova a veracidade da Lei de Proust.
Lei de Proust e Lavoisier
Além da Lei de Proust, outra lei ponderal muito importante para os estudos químicos é a Lei de Lavoisier. Essa segunda regra também pode ser chamada de Lei da Conservação das Massas. Ela discursa que a quantidade de matéria adicionada em um sistema é exatamente igual ao que será encontrado após a reação química.
Isso significa que nenhuma unidade de massa é produzida durante uma reação química. Na verdade, os elétrons e átomos se rearranjam, alterando suas características físicas e químicas, mas eles não somem e nem nascem durante uma reação.
É por isso que a Lei de Lavoisier é conhecida pelo enunciado: “Na natureza, nada se cria, nada se perde; tudo se transforma”. Por incrível que possa parecer, essa afirmação indica que todos os átomos que existem atualmente estão aqui desde a fundação do mundo, e estão em constante transformação.
Agora, vamos unir o conhecimento a respeito da lei de Proust e de Lavoisier para completar a resolução da questão da Vunesp.
(Vunesp-SP/Adaptada)
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:
b) determine a composição do dióxido de carbono, expressa em porcentagem em massa de carbono e de oxigênio.
Para resolver esse item, devemos lembrar que a formação do dióxido de carbono depende da união entre átomos de carbono com moléculas de oxigênio, conforme a reação química:
C + O2 → CO2
Conforme o que vimos na Lei de Lavoisier, toda massa que entra no sistema para reagir, está quantificada nos produtos. Isso significa que 1 g de carbono produziu 3,66 g de dióxido de carbono, a partir da adição de y gramas de oxigênio.
massaCO2 = massac + massaO2
3,66 = 1 + massa O2
2,66 = massa O2
Isso significa que exatamente 2,66 g de oxigênio estão contidos no dióxido de carbono. Se a molécula inteira possui 3,66g, qual a porcentagem de átomos de oxigênio encontrados nesse composto?
% de oxigênio = (massa de oxigênio / massa total do CO2).100
% de oxigênio = (2,66 / 3,66).100
% de oxigênio = 0,72677.100
% de oxigênio = 72,677
A molécula de CO2 possui apenas dois átomos, que constituem sua massa total. Se 72,677% são átomos de oxigênio, tudo o que sobrar será a porcentagem referente ao carbono. Então:
% de carbono = 100 – % de oxigênio
% de carbono = 100 – 72,677
% de carbono = 27,322
Questões de vestibular
(Vunesp) Foram analisadas três amostras (I, II e III) de óxidos de enxofre, procedentes de fontes distintas, obtendo-se os seguintes resultados:
| Amostra | Massa de enxofre (g) | Massa de oxigênio (g) | Massa de amostra (g) |
| I | 0,32 | 0,32 | 0,64 |
| II | 0,08 | 0,08 | 0,16 |
| II | 0,32 | 0,48 | 0,8 |
Esses resultados mostram que:
a) as amostras I, II e III são do mesmo óxido.
b) apenas as amostras I e II são do mesmo óxido.
c) apenas as amostras II e III são do mesmo óxido.
d) apenas as amostras I e III são do mesmo óxido.
e) as amostras I, II e III são de óxidos diferentes.
Segundo a Lei de Proust, quando a reação é a mesma, com os mesmos reagentes e produtos, a proporção entre reagente e produto será constante.
Na primeira amostra, observamos que a proporção entre S e o produto é o dobro.
No segundo caso também, já que 0,08 g de enxofre formam 0,16 g totais de amostra.
Já no terceiro experimento, 0,32 g de S geram 0,8 g de amostra. A relação é de 0,25.
Então, apenas a primeira e a segunda amostra são do mesmo óxido, como aponta a opção B.
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