Temática: Reconsiderando as Interpretações de Dalton. - PDF
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Stella Affonso Osório
1 Aula: 8. Temática: Reconsiderando as Interpretações de Dalton. Estamos iniciando a segunda unidade de nossa disciplina. Apesar de curta, 3 aulas apenas, não é uma unidade de menos importância, nela discorrerá sobre as massas atômica, molecular e molar. As idéias de Dalton sobre a relação de proporcionalidade entre massa e número de partículas de um determinado elemento, ainda estão presentes nos dias de hoje. O símbolo de um elemento, para Dalton, representa não só a massa-padrão deste elemento, como também um determinado número de partículas. Mesmo em quantidades pequenas de massa, estaria presente um número enorme de partículas. Então, numa reação química teríamos um número enorme de átomos participando do rearranjo. Considerando que cada átomo de um elemento tem uma massa, concluímos que para um mesmo número de átomos diferentes, teríamos massas diferentes. Com esta idéia, a lei da conservação da massa numa reação química (Lei de Lavoisier) seria confirmada, já que o número de átomos de cada elemento deve ser igual, tanto nos reagentes como nos produtos.
2 A lei de Proust também foi confirmada, as massas de substâncias no estado inicial e as massas de substâncias produzidas numa reação química obedecem a uma proporção fixa. Porém, ao estudar reações entre gases, Dalton interpretou que, numa reação química, a soma dos volumes reagentes seria igual à soma dos volumes dos produtos: gás hidrogênio + gás oxigênio vapor de água. 1 volume 1 volume 2 volumes Ou seja, para Dalton a água seria composta por 1 átomo de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Usando os símbolos atuais a água seria representada por HO. Ligando esta idéia ao fato de que 1,0 g de gás hidrogênio, reage com 7,0 g de gás oxigênio, formando 8,0 g de água, Dalton conclui que o átomo de oxigênio seria 7 vezes maior que o átomo de hidrogênio, já que, ao usar como padrão o hidrogênio, isto é, atribuindo arbitrariamente à massa do hidrogênio o valor 1, o valor da massa do oxigênio seria 7. No entanto, Gay Lussac, ao estudar quantitativamente reações químicas entre substâncias gasosas, tomando o cuidado de trabalhar com os gases nas mesmas condições de pressão e temperatura, concluiu, corretamente, que os volumes envolvidos numa reação química nas mesmas condições de pressão e temperatura formam uma proporção fixa de números inteiros, em geral pequenos. Então, para uma reação entre gases, nem sempre a soma dos volumes dos reagentes é igual à soma dos volumes dos produtos. Nas transformações, podem ocorrer conservação, expansão ou contração do volume.
3 um exemplo de expansão de volume 2 H2O(v) 2 H2(g) + O2(g) 2 volumes 2 volumes 1 volume 3 volumes Proporção em volume 2 V : 2V : 1V um exemplo de contração de volume N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) 4 volumes 2 volumes Proporção em volume 1V : 3V : 2V Este estudo com os gases levou a conclusão que, usando os símbolos atuais, a representação da água seria H2O. Para cada átomo de oxigênio existiriam dois átomos de hidrogênio, refutando a idéia da representação HO para a água. Coube ao químico italiano Amadeo Avogadro, ao estudar as propriedades das substâncias gasosas elaborar um modelo o qual pudesse explicar os dados
4 experimentais obtidos por Gay Lussac e que estavam em desacordo com a teoria atômica de Dalton. Avogadro supôs que amostras de dois gases com o mesmo volume, nas mesmas condições de pressão e temperatura, seriam formadas pelo mesmo número de partículas, isto é, moléculas. Supondo que um número X de moléculas ocupam o volume V, o dobro de moléculas, ocupa 2V. Exemplificando: As fórmulas das substâncias água, hidrogênio e oxigênio seriam: + Na reação, as duas moléculas de água foram formadas a partir de quatro átomos de hidrogênio e dois átomos de oxigênio. 2 H2(g) + O2 (g) 2 H2O (g) Observação de Gay Lussac 2 volumes 1 volume 2 volumes Hipótese de Avogadro 2 X moléculas 1X moléculas 2 X moléculas Proporção mínima entre as moléculas na reação
5 A explicação dada por Avogadro tornou-se um princípio, hoje é aceita e verificada experimentalmente: Volumes iguais de quaisquer gases, à mesma pressão e temperatura, apresentam a mesma quantidade de moléculas. De acordo com o padrão adotado atualmente, esta quantidade de moléculas corresponde a 6,02 x 10 23, ou seja, um número realmente muito grande de átomos. Nesta aula vimos que a teoria atômica de Dalton, ao ser aplicada a uma reação entre gases, resultava em discrepâncias, pois nessas transformações, podem ocorrer conservação, expansão ou contração do volume. Ficou claro para você? Envie-me suas duvidas ou comentários para que possa esclarecê-los.