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Cálculos com a Lei de Proust

Os cálculos com a Lei de Proust são utilizados para determinar importantes dados numéricos de reagentes e produtos, como massa e número de mol.
Toda reação química segue a Lei de Proust
Toda reação química segue a Lei de Proust

Este texto tem como objetivo abordar como são realizados os cálculos com a Lei de Proust, nos quais são utilizados os princípios descobertos pelo químico francês Joseph Louis Proust durante experimentos envolvendo as massas dos componentes de uma reação química. Esses princípios são:

  • Os participantes de uma reação sempre reagem com uma proporção definida e constante;

  • Uma reação só ocorre se houver uma proporção definida entre os participantes.

Se tivermos a seguinte reação química genérica:

A + B → C + D
ma mb mc md

Em que ma, mb, mc e md são as massas dos participantes, de acordo com os cálculos com a Lei de Proust, elas seguem uma proporção definida, ou seja, se a proporção é 1:2:1:2, temos que:

  • A massa de A é igual a massa de C;

  • A massa de B é igual a massa de D;

  • A massa de B e de D é o dobro da massa de A e de C.

Se realizarmos um novo experimento com essa mesma reação química, porém utilizando valores de massas diferentes, os cálculos com a lei de Proust confirmam a proporção em massa definida quando realizamos o seguinte procedimento:

 ma = mb = mc = md 
ma) = mb) = mc) = md)

De uma forma geral, os cálculos com a Lei de Proust são muito utilizados em exercícios relacionados a cálculo estequiométrico. A seguir, veja alguns exemplos de exercícios que utilizam cálculos com a lei de Proust:

Obs.: Vale ressaltar que a Lei de Proust, muitas vezes, é utilizada em associação com a Lei de Lavoisier, já que ambas são leis ponderais.

1º Exemplo - (Vunesp-SP) Foram analisadas três amostras (I, II e III) de óxidos de enxofre, procedentes de fontes distintas, obtendo-se os seguintes resultados:

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.

Para resolver a questão, devemos realizar as seguintes etapas:

  • 1ª etapa: Montar e balancear a equação química, na qual o enxofre (S) reage com o gás oxigênio (O2) e forma o dióxido de enxofre (SO2):

1 S + 1 O2 → 1 SO2

  • 2ª etapa: Determinar a massa molar de cada um dos componentes da equação.

1 S = 32 g/mol

1 O2 = 2.16 = 32 g/mol

1 SO2 = 1.32 + 2.16 = 64 g/mol

Esse resultado permite-nos avaliar que a massa de enxofre que deve reagir é igual à massa do gás oxigênio, resultando no dobro de massa para o dióxido de enxofre. Assim, a proporção da reação é de 1:1:2.

  • 3ª etapa: Verificar em qual das amostras a proporção obtida na etapa 2 é obedecida. Para isso, basta analisar se as massas de S e O2 são iguais, e a massa de SO2 é o dobro delas:

Amostra 1: a massa de S é 0,32 g, a massa de O2 é 0,32 g e a massa de SO2 é 0,64 g, ou seja, essa amostra obedece a proporção 1:1:2.

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Amostra 2: a massa de S é 0,8 g, a massa de O2 é 0,8 g e a massa de SO2 é 0,16 g, ou seja, a amostra obedece a proporção 1:1:2.

Amostra 3: a massa de S é 0,32 g, a massa de O2 é 0,48 g e a massa de SO2 é 0,80 g, ou seja, a amostra não obedece a proporção 1:1:2.

2º Exemplo - (Uni-Facef-SP) Foram realizados dois experimentos cujos dados constam na tabela.

Os valores de x, y e z, em gramas, que completam, correta e respectivamente, a tabela são:

a) 4,0; 12,0 e 12,5.

b) 16,0; 6,0 e 5,5.

c) 4,0; 0,75 e 1,25.

d) 16,0; 0,75 e 0,25.

e) 4,0; 1,5 e 2,0.

Para a resolução desse exemplo, devemos realizar as seguintes etapas:

  • 1ª etapa: Utilizar a Lei de Lavoisier para determinar o valor de x, já que, de acordo com essa lei, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos:

6 + x = 10

x= 10 - 6

x = 4 g

  • 2ª etapa: Utilizar a Lei de Proust para determinar o valor de y, já que essa lei trabalha a proporção definida entre os experimentos, logo:

 6 =
  y   0,5

Multiplicando cruzado, temos:

4.y = 6.0,5

4y = 3

y = 3
      4

y = 0,75 g

  • 3ª etapa: Utilizar a Lei de Lavoisier para determinar o valor de x, já que, de acordo com essa lei, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos:

0,75 + 0,5 = z

z= 1,25 g

3º Exemplo - (UEL-PR) Verifica-se, experimentalmente, que 2,0 g de hidrogênio reagem completamente com 0,50 mol de oxigênio para formar água. Repetindo a experiência com 24 x 1023 moléculas de hidrogênio, quantos mols de oxigênio serão necessários?

a) 0,50

b) 1,0

c) 1,5

d) 2,0

e) 4,0

Trata-se de um exercício em que utilizamos os cálculos com a Lei de Proust relacionados à estequiometria. Isso porque, no enunciado, temos a presença de dados em mol e moléculas. Para resolver essa questão, devemos realizar as seguintes etapas:

  • 1ª etapa: Montar e balancear a equação, na qual, o hidrogênio (H2) reage com o gás oxigênio (O2) e forma água (H2O):

2 H2 + 1 O2 → 2 H2O

  • 2ª Etapa: Transformar a massa de hidrogênio fornecida para mol.

1 mol de H2------2 g

y mol------------2g

2.y = 2.1

y = 1 mol

  • 3ª etapa: Transformar o valor fornecido em moléculas para mol.

6 x 1023 moléculas de hidrogênio--------1 mol

24 x 1023 moléculas de hidrogênio--------x mol

6 x 1023 x = 24 x 1023

x = 24 x 1023
      6 x 1023

x = 4 mol

  • 4ª etapa: Determinar o número de mol de gás oxigênio utilizando a Lei de Proust, já que temos duas experiências sendo realizadas e, de acordo com essa lei, os participantes seguem uma proporção definida.

H2 O2

1 = 0,5
4     z  

1.z = 4.0,5

z = 2 mol

Publicado por Diogo Lopes Dias
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