Leis ponderais: o que são e exemplos

As Leis Ponderais são leis da natureza que regem todas as reações químicas que estudamos. É muito importante conhecer essas leis, porque elas só com elas conseguimos estudar a estequiometria e as reações químicas.

Primeiramente, quando ainda se discutia se a vida poderia surgir do nada e a “essência vital” do universo, dois "químicos" fizeram toda a diferença na evolução da química como uma ciência: Lavoisier e Proust.

Esses cientistas foram capazes de realizar estudos controlados sobre as substâncias químicas e postularam as leis ponderais com base no que observaram. Por isso, ainda hoje utilizamos estas leis como base para entender a natureza das transformações químicas.

Assim, eles foram os primeiros a realmente entender como as reações químicas aconteciam. Por isso, graças a eles, hoje temos o balanceamento de equações, a estequiometria e tudo mais!

Chamamos estas leis de leis ponderais porque elas dizem respeito às massas dos reagentes e produtos envolvidos em uma reação.

Lei de Lavosier: Conservação das Massas

Na natureza, nada se perde, nada se cria: tudo se transforma!

Lavoisier (1743 - 1794), que consideramos o pai da química moderna, estudou as reações químicas que aconteciam em recipientes fechados, e observou, então, que independente de qual fosse a reação e a massa utilizada, a massa total do sistema sempre se conservava.

Ou seja, nas reações químicas, não há perda e nem ganho de massa. Esta é a Lei da Conservação das Massas.

Por exemplo, na imagem abaixo, observamos um frasco tampado contendo um conta gotas com Ácido Clorídrico (HCl) e uma saída de ar para um balão. É um sistema fechado. Dentro do frasco, colocamos Carbonato de Cálcio (CaCO₃) e pesamos: são 126,17 gramas.

Quando pingamos o HCl sobre o sólido, a seguinte reação acontece:

CaCO₃(s) + HCl(aq) → CaCl₂(s) + CO₂(g) + H₂O(l)

Assim, o gás carbônico é formado e infla o balão. Note que a massa total não foi alterada!

Mas, se permitimos a saída de gás, vamos erroneamente pensar que a massa não se conservou. Isso porque vamos ver que a massa total do sistema diminuiu:

No entanto, a diminuição da massa só aconteceu porque deixamos o CO₂ sair. Mesmo assim, não há violação da Lei da Conservação das Massas, porque o CO₂ não destruiu. Não significa que não houve formação de CO₂ só porque ele escapou: na verdade, só não temos como medi-lo.

Lei de Proust: proporções fixas e definidas

Outra lei importante é a Lei de Proust. Proust (1754 - 1826), foi quem percebeu que os reagentes sempre se combinavam na mesma proporção para formar uma substância.

Nas reações químicas, os reagentes reagem sempre na  mesma proporção para formar outra substância

Por exemplo, vamos analisar a reação de combustão do carbono sólido. Ele reage com oxigênio para formar gás carbônico:

C(s) + O₂(g) → CO₂(g)

O que Proust percebeu é que, não importa a quantidade de carbono, a quantidade de O₂ consumida e a quantidade de CO₂ formada são sempre proporcionais entre si!

Variamos sempre a quantidade de carbono utilizada e conseguimos perceber que as proporções entre as massas são, similarmente, sempre as mesmas.

Aqui, vemos que não só a massa é conservada (é a mesma antes e depois da reação), mas as proporções também são constantes. Dessa forma, quando duplicamos a massa de Carbono utilizada, duplicamos também a quantidade de CO₂ formada!

Leis Ponderais: Resumo

As Leis Ponderais de Lavoisier e Proust são muito importantes para o cálculo estequiométrico, onde precisamos conhecer exatamente as proporções entre reagentes e produtos.

Em resumo, o que precisamos lembrar das leis ponderais é que:

• A massa nunca desaparece. (Lei da Conservação das Massas - Lavoisier)
• As reações químicas acontecem com proporções mínimas definidas entre os reagentes. (Lei das Proporções Fixas e Definidas - Proust)
• A quantidade de produto é sempre proporcional à quantidade de reagente. (Lei das Proporções Fixas e Definidas - Proust)

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