#Química - Volume 1 (2016) - Martha Reis
Lei das proporções volumétricas constantes Os experimentos de Gay-Lussac com a decomposição e a síntese da água foram feitos sob condições constantes de temperatura e pressão. Na reação de síntese do vapor de água a partir dos gases hidrogênio e oxigênio, Gay-Lussac observou a seguinte proporção invariável: cada 2 volumes de gás hidrogênio reagem com 1 volume de gás oxigênio para formar 2 volumes de vapor de água. gás hidrogênio gás hidrogênio gás oxigênio vapor de água vapor de água Ilustrações: Alex Argozino/ Arquivo da editora As ilustrações estão fora de escala. Cores fantasia. 2 volumes 1 volume 2 volumes Os quadros a seguir fornecem alguns valores experimentais de volume para a reação de síntese da água. volume de hidrogênio volume de oxigênio volume de água excesso 10 litros 5 litros 10 litros Não há 10 litros 8 litros (5 L 1 3 L) 10 litros 3 L de oxigênio 10 litros (8 L 1 2 L) 4 litros 8 litros 2 L de hidrogênio Esses resultados levaram Gay-Lussac a afirmar que a água era composta de duas partes de hidrogênio e uma de oxigênio (em volume). Apesar de Gay-Lussac acre ditar que seus experimentos comprovavam a teoria atômica de Dal ton, muitos cientistas criticaram seu trabalho, pois, se ele estivesse certo, as massas relativas do hidrogênio e do oxigênio deveriam ser, respectiva mente, 2 e 16, e não 1 e 8, como previsto por Dalton (p. 90). Porém, outros experimentos mostravam resultados semelhantes. nitrogênio 1 oxigênio * * * ( monóxido de nitrogênio 1 volume 1 volume 2 volumes nitrogênio 1 hidrogênio * * * ( amônia 1 volume 3 volumes 2 volumes Como essa relação de volumes constantes pode ser verificada em qualquer reação entre substâncias gasosas sob pressão e temperatura constantes, ficou reconhecida como lei das proporções volumétricas constantes, enunciada da seguinte maneira: hidrogênio 1 2 oxigênio 5 8 5 16 Banco de imagens/ Arquivo da editora Os volumes das substâncias gasosas que reagem e que são produzidas nas mesmas condições de temperatura e pressão guardam entre si uma relação de números inteiros e pequenos. Transformações da matéria 93
Contradições entre a hipótese e os experimentos de Gay-Lussac As pesquisas de Gay-Lussac chamaram a atenção dos cientistas pela simplicidade da relação entre os volumes dos gases participantes de uma reação, pois mostrava evidências da manifestação de alguma propriedade importante dos gases. Gay-Lussac acreditava que suas observações confirmavam a teoria atômica de Dalton e, com base nessa teoria, elaborou uma hipótese: “Volumes iguais de gases diferentes, nas mesmas condições de pressão e temperatura, contêm o mesmo número de átomos”. Ocorre que a hipótese de Gay-Lussac era contraditória com o resultado de seus próprios experimentos. Pela hipótese de Gay-Lussac: 1 “átomo simples” 1 “átomo simples” 1 “átomo composto” de de nitrogênio de oxigênio monóxido de nitrogênio Mas os experimentos de Gay-Lussac mostravam que: As ilustrações estão fora de escala. Cores fantasia. nitrogênio oxigênio monóxido de nitrogênio 1 volume 1 volume 2 volumes O mesmo ocorria na reação de síntese da água. Pela hipótese de Gay-Lussac: monóxido de nitrogênio Ilustrações: Alex Argozino/ Arquivo da editora 1 “átomo simples” de hidrogênio 1 “átomo simples” de oxigênio 1 “átomo composto” de água Mas os experimentos de Gay-Lussac mostravam que: hidrogênio hidrogênio oxigênio água água 2 volumes 1 volume 2 volumes A hipótese de Gay-Lussac tornou-se incompatível com suas observações experimentais. Outras contradições como essa foram verificadas na prática em diversas reações. A resposta para esse impasse e a explicação para a lei volumétrica de Gay- -Lussac foram encontradas pelo físico italiano Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro (1776-1856), que sugeriu que todas as contradições teóricas e práticas entre a hipótese de Gay-Lussac e a teoria atômica de Dalton podiam ser eliminadas se fosse introduzido o conceito de molécula. 94 Capítulo 4
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Os experimentos de Gay-Lussac com a decomposição e a síntese da água<br />
foram feitos sob condições constantes de temperatura e pressão.<br />
Na reação de síntese do vapor de água a partir dos gases hidrogênio e oxigênio,<br />
Gay-Lussac observou a seguinte proporção invariável: cada 2 volumes de<br />
gás hidrogênio reagem com 1 volume de gás oxigênio para formar 2 volumes<br />
de vapor de água.<br />
gás<br />
hidrogênio<br />
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Ilustrações: Alex Argozino/<br />
Arquivo da editora<br />
As ilustrações<br />
estão fora de<br />
escala. Cores<br />
fantasia.<br />
2 volumes 1 volume 2 volumes<br />
Os quadros a seguir fornecem alguns valores experimentais de volume para<br />
a reação de síntese da água.<br />
volume de hidrogênio volume de oxigênio volume de água excesso<br />
10 litros 5 litros 10 litros Não há<br />
10 litros 8 litros (5 L 1 3 L) 10 litros 3 L de oxigênio<br />
10 litros (8 L 1 2 L) 4 litros 8 litros 2 L de hidrogênio<br />
Esses resultados levaram Gay-Lussac a afirmar que a água era composta<br />
de duas partes de hidrogênio e uma de oxigênio (em volume).<br />
Apesar de Gay-Lussac acre ditar que seus experimentos comprovavam a teoria<br />
atômica de Dal ton, muitos cientistas criticaram seu trabalho, pois, se ele<br />
estivesse certo, as massas relativas do hidrogênio e do oxigênio deveriam ser,<br />
respectiva mente, 2 e 16, e não 1 e 8, como previsto por Dalton (p. 90).<br />
Porém, outros experimentos mostravam resultados semelhantes.<br />
nitrogênio 1 oxigênio * * * ( monóxido de nitrogênio<br />
1 volume 1 volume 2 volumes<br />
nitrogênio 1 hidrogênio * * * ( amônia<br />
1 volume 3 volumes 2 volumes<br />
Como essa relação de volumes constantes pode ser verificada em qualquer<br />
reação entre substâncias gasosas sob pressão e temperatura constantes, ficou<br />
reconhecida como lei das proporções volumétricas constantes, enunciada da<br />
seguinte maneira:<br />
hidrogênio 1 2<br />
oxigênio 5 8<br />
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Banco de imagens/<br />
Arquivo da editora<br />
Os volumes das substâncias gasosas que reagem e que<br />
são produzidas nas mesmas condições de temperatura e pressão<br />
guardam entre si uma relação de números inteiros e pequenos.<br />
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