Leis Fundamentais da Química: Reações e Composição

Reação Química

Uma reação química é um processo pelo qual uma ou mais substâncias se transformam em outras ou diferentes.

Leis Ponderais e Proporcionais

Lei da Conservação de Massa (Lavoisier)

A massa de um sistema permanece constante, independentemente da transformação que ocorre dentro dele. Em qualquer transformação química realizada em um sistema fechado, a massa total das substâncias existentes permanece a mesma.

Lei das Proporções Constantes (Proust)

Quando dois ou mais elementos se combinam para formar o mesmo composto, eles o fazem sempre em proporções definidas e de massa constante. Esta lei permite distinguir compostos de misturas homogêneas: uma mistura homogênea pode ser formada pelos mesmos componentes que um composto, mas admite diferentes proporções, enquanto um composto possui uma proporção única e imutável. A relação entre a massa de cobre e a massa de enxofre em todos os casos é: massa de cobre / massa de enxofre = 4.

Teoria Atômica de Dalton

A teoria de Dalton estabelece que:

1. A matéria é constituída por átomos indivisíveis.
2. Os átomos se mantêm inalterados.
3. Os elementos são constituídos por átomos idênticos.
4. Átomos de elementos diferentes possuem massas e propriedades químicas distintas.
5. Compostos químicos são formados pela combinação de dois ou mais átomos de elementos diferentes.
6. Quando dois ou mais átomos de elementos diferentes se combinam para formar um único composto, eles o fazem em uma relação simples de números inteiros.
7. Nas reações químicas, os átomos apenas alteram a distribuição das substâncias.

Conceitos Básicos

• Elemento: Uma substância formada por átomos iguais.
• Composto: Uma substância formada por átomos diferentes combinados em proporções fixas.

Leis Volumétricas e Moleculares

Lei dos Volumes de Combinação (Gay-Lussac)

Ele demonstrou que 2 volumes de hidrogênio se combinam exatamente com 1 volume de oxigênio para formar 2 volumes de vapor de água, desde que todos os gases sejam medidos sob as mesmas condições de pressão e temperatura: 1 vol H₂ + 2 vol O₂ = 2 vol H₂O (vapor).

Hipótese de Avogadro

A hipótese de Avogadro se divide em dois pontos:

1. As últimas partículas de gás não são átomos, mas agregados de átomos iguais aos que chamamos de moléculas.
2. Volumes iguais de gases, medidos nas mesmas condições de temperatura e pressão, contêm o mesmo número de moléculas.

Quantidade de Substância: O Mol

"A quantidade de substância, $n$, é uma grandeza cuja unidade SI é o mol. O mol é um agrupamento de $(6,022 \times 10^{23})$ partículas idênticas. Estas podem ser átomos, moléculas, íons, elétrons ou outras partículas ou agrupamentos específicos delas." Este número tão grande é chamado de Número de Avogadro ou constante em homenagem ao cientista.

Volume Molar

O volume molar é o volume ocupado por um mol de um gás, medido a 273 K e 1 atm. O volume molar de todos os gases a 273 K e 1 atm é de 22,4 L. Em 22,4 L de qualquer gás, medido a 273 K e 1 atm, há $6,022 \times 10^{23}$ átomos ou moléculas.