Duas amostras de carbono puro de massas 1,00 g e 9,00 g foram…

(Unesp-SP) Duas amostras de carbono puro de massas 1,00 g e 9,00 g foram completamente queimadas ao ar. O único produto formado nos dois casos, o dióxido de carbono gasoso, foi totalmente recolhido, e as massas obtidas foram 3,66 g e 32,94 g, respectivamente. Utilizando esses dados:

1. a) demonstre que nos dois casos a Lei de Proust é obedecida;
2. b) determine a composição de dióxido de carbono, expressa em porcentagem em massa de carbono e de oxigênio.

Resolução

A lei de Proust, também conhecida como lei das Proporções Constantes, é um dos princípios fundamentais da estequiometria, que afirma que a proporção em massa das substâncias que reagem e das que são produzidas numa reação química é fixa, constante e invariável.

Ao considerarmos a combustão completa do carbono, expressa pela equação:

C(s) + O₂(g) → CO₂(g)

Podemos inferir que 1 mol de carbono reage com 1 mol de oxigênio gasoso, formando 1 mol de dióxido de carbono. Com base nas massas molares do carbono (12 g/mol) e do dióxido de carbono (44 g/mol), podemos calcular as massas envolvidas na reação por meio de regra de três simples.

Por exemplo, se 1 g de carbono é queimado, a massa de dióxido de carbono formada seria:

Agora, se 9 g de carbono forem queimados, a massa de dióxido de carbono é dada por:

b) Quanto à composição percentual do dióxido de carbono, podemos calcular a porcentagem de carbono (p_C) usando a regra de três simples. Nesse cálculo, consideramos a massa total de dióxido de carbono como 100% da composição química.

Enquanto isso, a porcentagem de oxigênio pode ser obtida subtraindo-se a porcentagem de carbono de 100%:

Se realizarmos o mesmo procedimento para a segunda massa de carbono, 9 g, chegaremos as mesmas porcentagens.

Portanto, podemos concluir que, independentemente das quantidades envolvidas, a lei de Proust é confirmada, garantindo a proporção constante e definida entre as massas das substâncias reagentes e produtos em uma reação química.

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