PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 11 (1º semestre · 1º dia · Grupo 1) da 2ª etapa da UFG 2012
A Teoria do Flogístico afirmava que a massa de resíduos, após uma combustão, seria menor do que a massa inicial. Entretanto, não explicava o fato de que a oxidação dos metais produzia resíduos com massa maior que a inicial. Lavoisier resolveu essa questão com a formulação da Lei de Conservação das Massas.
Considerando o exposto,
a) explique como a Lei de Conservação das Massas resolveu o problema que a Teoria do Flogístico não conseguiu resolver em relação à massa residual; (4,0 pontos)
b) escreva as equações químicas balanceadas da combustão do carbono e do magnésio. (1,0 ponto)
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Resolução comentada
a) Para a Teoria do Flogístico, ao queimar, o material perdia uma substância (o flogístico), então o resíduo deveria ter massa menor. Isso funcionava para a madeira ou o carvão, mas falhava para os metais, cujo resíduo (a cal metálica, hoje óxido) pesava mais que o metal inicial.
Lavoisier, trabalhando em sistema fechado e pesando todos os participantes, mostrou que a combustão é uma reação com o oxigênio do ar. Pela Lei de Conservação das Massas, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos:
Na oxidação de um metal, o produto é sólido e fixa o oxigênio que veio do ar. Assim, o resíduo sólido tem massa maior que a do metal, pois incorpora a massa do oxigênio consumido. Não há criação de massa: ela só passa do gás para o sólido.
Na combustão do carvão, da madeira ou do carbono, os produtos (como \ce{CO2} e vapor de água) são gasosos e escapam em sistema aberto. Por isso o resíduo sólido (cinzas) é menor que a massa inicial, mas a massa total, contando os gases, se conserva. Não é preciso supor perda de flogístico.
Resposta: na combustão o material reage com o oxigênio. Nos metais, o óxido sólido retém o oxigênio e fica mais pesado; na queima de carbono ou madeira, os produtos gasosos escapam e o resíduo fica mais leve. Em ambos os casos a massa total de reagentes é igual à de produtos.
b) A combustão é a reação com \ce{O2} e forma o óxido correspondente.
Carbono (combustão completa):
Magnésio, que forma o óxido de magnésio (\ce{Mg^{2+}} e \ce{O^{2-}}, proporção 1:1):
Conferindo: na primeira, 1 C e 2 O de cada lado. Na segunda, 2 Mg e 2 O de cada lado.
Resposta: \ce{C + O2 -> CO2} e \ce{2 Mg + O2 -> 2 MgO}.
Assunto: Leis ponderais e balanceamento.
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Fonte: UFG 2ª etapa 2012 · 1º semestre · 1º dia · Grupo 1. Prova oficial ↗