Leis das Reações Químicas
Introdução
As leis das reações químicas estabelecem relações quantitativas entre reagentes e produtos. São a base da estequiometria e emergiram antes da teoria atômica moderna.
Leis Ponderais (Relações de Massa)
Lei da Conservação da Massa — Lavoisier (1774)
"Na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma."
Em toda reação química, a massa total do sistema é conservada. O número de átomos de cada elemento é o mesmo antes e depois da reação.
Lei das Proporções Definidas — Proust (1799)
Uma substância pura tem composição mássica constante, independentemente de sua origem ou método de preparo.
- H₂O tem sempre 88,9% de O e 11,1% de H em massa
- Permitiu distinguir substâncias puras de misturas
Lei das Proporções Múltiplas — Dalton (1804)
Quando dois elementos A e B formam mais de um composto, as massas de B que se combinam com massa fixa de A estão em razão de números inteiros simples.
Exemplo: N e O formam vários óxidos:
| Composto | N | O | Razão O/N |
|---|---|---|---|
| N₂O | 28 | 16 | 0,571 |
| NO | 14 | 16 | 1,143 |
| NO₂ | 14 | 32 | 2,286 |
Razões entre si: 1 : 2 : 4 → números inteiros simples ✅
Lei das Proporções Recíprocas — Richter/Wenzel (1792)
As massas de substâncias que reagem com uma massa fixa de referência são as mesmas massas (ou múltiplos inteiros delas) com que reagem entre si.
Base dos equivalentes químicos: grandeza que normaliza as razões de combinação.
Leis Volumétricas de Gay-Lussac
Lei dos Volumes de Combinação — Gay-Lussac (1808)
Quando gases reagem e formam produtos gasosos, os volumes se relacionam em razões de números inteiros simples (mesma T e p).
Hipótese de Avogadro (1811)
Volumes iguais de gases diferentes, nas mesmas condições de T e p, contêm o mesmo número de moléculas.
Isso explica a lei de Gay-Lussac: se os volumes são proporcionais e contêm o mesmo número de partículas, os coeficientes estequiométricos representam tanto moles quanto volumes de gases.
IMPORTANT
A hipótese de Avogadro foi aceita décadas depois de proposta. Ela resolve a contradição aparente da lei de Gay-Lussac: se volumes iguais têm o mesmo número de partículas, e H₂ + Cl₂ → 2 HCl, então as moléculas de H₂ e Cl₂ devem ser diatômicas (podem ser divididas em dois). Isso chocava com a visão de Dalton de átomos indivisíveis.
Síntese: Leis e a Teoria Atômica de Dalton
| Lei | Explicação Atômica |
|---|---|
| Conservação da massa | Átomos não são criados nem destruídos |
| Proporções definidas | Composto = combinação em proporção fixa de átomos |
| Proporções múltiplas | Átomos inteiros em diferentes proporções |
| Volumes de Gay-Lussac | Moléculas diatômicas (Avogadro) |