Lei da Conservação da massa de Lavoisier

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A Lei da Conservação de Massas, ou Lei de Lavoisier é uma lei da química que muitos conhecem por uma célebre frase dita pelo cientista conhecido como o pai da química, Antoine Lavoisier:

“Na natureza nada se cria, nada se perde tudo se transforma”.

Mas, antes de Lavoisier dizer essas palavras já existia uma antiga filosofia grega que postulava “nada vem do nada”. Essas duas frases por mais poéticas que sejam querem dizer a mesma coisa: a matéria não se cria espontaneamente.

Essa informação não foi facilmente aceita porque alguns conceitos ainda não eram bem compreendidos, como por exemplo o fato e que gases possuíam peso. Ao queimar uma madeira, sua massa era reduzida mas não se considerava que a fumaça liberada (que era considerada apenas um gás) pudesse ter alguma massa.

Tudo que vemos a nossa volta é formado por átomos esses átomos se ligam ou se agrupam para formar as mais variadas coisas, desde a cadeira em que você está sentado e que pode ver e tocar, até o ar que respira, que você não pode ver, mas sabe que está aí.

Em um sistema fechado em que ocorre uma reação química, todos os átomos que estiveram ali no início da reação, estarão lá no final. Eles podem ter se reorganizado a fim de completar a reação, mas a massa total do meio permanece a mesma. Quando ferve-se um líquido, água por exemplo, o nível de líquido desce, mas isso não ocorre porque a água foi consumida, mas sim porque ela mudou de fase e virou vapor. Agora está misturada ao ar do ambiente, é por isso que a conservação de massa vale apenas para sistemas fechados.

Para ajudar a compreender melhor como isso ocorre em qualquer sistema imagine um aquário. Esse aquário tem vários peixes, alimento suficiente para os peixes por um tempo, e é dotado de um tanque para fornecer oxigênio. Se esse aquário fosse completamente fechado e os peixes fosse deixados lá para crescer, se reproduzir e morrer, até que não houvesse mais suprimentos para eles. No final de todo esse tempo, a massa do sistema fechado permaneceria a mesma por não há saída de matéria e nenhuma matéria foi originada do nada no sistema.

A lei da conservação de massas é utilizada no balanceamento de reações químicas. Todos os átomos presentes do lado esquerdo (reagentes) DEVEM estar do lado direito (produtos). Mesmo que eles tenham mudado de número de oxidação (nox), de estado físico ou tenham se espalhado para formar mais de uma espécie diferente. A quantidade de matéria total deve permanecer a mesma, já que nenhum átomo foi criado e nem consumido.

Fontes:
http://www.fem.unicamp.br/~em313/paginas/person/lavoisie.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Conservation_of_mass

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/quimica/lei-da-conservacao-das-massas/

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Mecânica do contínuo
Lei da Conservação da massa de Lavoisier

Leis

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  • Conservação do momento
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A Lei da Conservação das Massas foi publicada pela primeira vez em 1760, em um ensaio de Mikhail Lomonosov.[1][2] 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.[3]

Definição[editar | editar código-fonte]

Em qualquer sistema fechado, físico ou químico, nunca se cria nem se elimina matéria, apenas é possível transformá-la de uma forma em outra. Portanto, não se pode criar algo do nada nem transformar algo em nada (Na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma).[4] Logo, tudo que existe provém de matéria preexistente, só que em outra forma, assim como tudo o que se consome apenas perde a forma original, passando a adotar uma outra.[4] Tudo se realiza com a matéria que é proveniente do próprio planeta, apenas havendo a retirada de material do solo, do ar ou da água, o transporte e a utilização desse material para a elaboração do insumo desejado, sua utilização para a população e, por fim, a disposição, na Terra, em outra forma, podendo muitas vezes ser reutilizado.

História[editar | editar código-fonte]

Preocupado em utilizar métodos quantitativos, Lavoisier tinha a balança[4] como um de seus principais instrumentos em atividades experimentais.

Por volta de 1774, o químico francês realizava experiências sobre a combustão e a calcinação de substâncias. Observou que, dessas reações, sempre resultavam óxidos cujo peso era maior que o das substâncias originalmente usadas.

Informado 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 combinação desse gás com as outras substâncias. E que a massa aumentada dos compostos resultantes correspondia à massa da substância inicialmente empregada, mais a massa do gás a ela incorporado através da reação.

Conclusão[editar | editar código-fonte]

Os estudos experimentais realizados por Lavoisier que levaram-no a concluir que, numa reação química que se processe num sistema fechado, a massa permanece constante, ou seja, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos:[4]

m(reagentes) = m(produtos)

Assim, por exemplo, quando 2 gramas de hidrogênio reagem com 16 gramas de oxigênio verifica-se a formação de 18 gramas de água; do mesmo modo, quando 12 gramas de carbono reagem com 32 gramas de oxigênio ocorre a formação de 44 gramas de gás carbônico.

Em um sistema fechado, a massa das substâncias que reagem é exatamente igual à massa das substâncias que se formam. A conservação das massas é uma consequência da conservação do número de átomos durante uma reação química.

Através de seus trabalhos, pôde enunciar uma lei que ficou conhecida como lei da conservação das massas ou lei de Lavoisier:[4]

"Numa reação química que ocorre num sistema fechado, a massa total antes da reação é igual à massa total após a reação".

ou,

"Numa reação química a massa se conserva porque não ocorre criação nem destruição de átomos. Os átomos são conservados, eles apenas se rearranjam. Os agregados atômicos dos reagentes são desfeitos e novos agregados atômicos são formados".

ou,

"No final de uma reação química, a massa final do produto é igual à soma das massas dos reagentes".[4]ou,"Na natureza, a matéria não é criada e nem destruída, apenas sofre transformações".

O que hoje pode parecer evidente, nem sempre o foi. Queimando-se magnésio, cientistas anteriores a Lavoisier observavam um aumento de massa, enquanto que, queimando enxofre, notavam uma perda de massa. Coube a Lavoisier, percebendo que esses ensaios deveriam ser feitos em sistemas fechados (onde não há troca de matéria com o meio ambiente), esclarecer que as diferenças de massas eram devidas à absorção ou liberação de gases durante as reações.

Referências

  1. Lomonosov, Mikhail Vasil’evich (1970). Mikhail Vasil’evich Lomonosov on the Corpuscular Theory. Henry M. Leicester (trans.). Cambridge, Mass.: Harvard University Press. p. Introdução, p. 25
  2. «Lomonosov and the Discovery of the Law of the Conservation of Matter in Chemical Transformations». Ambix. 10 (3): 119–127. Outubro de 1962
  3. Whitaker, Robert D. (outubro de 1975). «An Historical Note on the Conservation of Mass». Journal of Chemical Education (52): 658-659
  4. a b c d e f Lei de Lavoisier, acesso em 05 de janeiro de 2014.

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O que diz a lei da conservação da massa de Lavoisier?

A lei de Lavoisier é também conhecida como a lei da conservação de massas. Segundo ela, em um sistema fechado, a massa dos reagentes de uma reação química é igual à massa dos produtos. Toda a ideia da conservação de massas foi trazida por Lavoisier em seu livro Tratado elementar de Química.

O que diz a lei de Lavoisier de exemplo?

De acordo com a Lei de Lavoisier, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos. Se temos 96 gramas do ozônio, obrigatoriamente a massa de oxigênio produzida será igual a 96 gramas.

Para que serve a Lei da Conservação da Massa?

A lei da conservação de massas é utilizada no balanceamento de reações químicas. Todos os átomos presentes do lado esquerdo (reagentes) DEVEM estar do lado direito (produtos). Mesmo que eles tenham mudado de número de oxidação (nox), de estado físico ou tenham se espalhado para formar mais de uma espécie diferente.

Por que a lei de conservação das massas ou Lei de Lavoisier?

Essa lei foi e é muito importante por vários motivos, como o fato de representar um avanço no entendimento das reações químicas. Entendeu-se que elas apresentam certa regularidade nas massas (lei ponderais) e volumes (lei volumétrica) das substâncias envolvidas nos reagentes e nos produtos.