A massa se conserva?
Introdução
Uma reação química ocorre quando há o rearranjo dos átomos, ou seja, a matéria se transforma de modo a alterar sua composição deixando de ser o que era para ser algo diferente.
Veja, neste experimento, o que acontece com as massas das substância em uma reação de combustão.
Materiais utilizados
Materiais Necessários
Passo 1
Mãos à obra
Inicialmente, coloque a placa de petri sobre a balança, espere algus segundos até que ela se estabilize e, então, tare-a. Pegue a palha de aço e abra-a com cuidado sobre a balança. Com o auxílio da bateria de 9V, inicie a combustão encostando levemente os polos positivo e negativo sobre a palha de aço. Observe cuidadosamente o que acontece com a massa durante a combustão.
Pesagem da palha de aço
Iniciando a combustão da palha de aço
combustão da palha de aço
Passo 2
Troque a placa de petri por uma limpa e tare a balança novamente. Coloque o papel sobre a placa de petri e queime-o utilizando um isqueiro ou palito de fósforo. Observe o que acontece com a massa do sistema.
Pesagem do papel
Queima do papel
Passo 3
O que acontece?
Para compreender o que acontece, é preciso lembrar que a combustão pode ser descrita como uma reação química que envolve a interação de material combustível com um comburente (quase sempre o oxigênio), em que há liberação de energia térmica.
Combustão da palha de aço
O aço é uma liga de ferro com pequena quantidade de carbono. Na presença de oxigênio, o ferro pode sofrer uma oxidação e produzir óxido de ferro. A palha de aço usada nesse experimento é constituída quase totalmente por átomos de ferro que, ao reagirem com o O2, formam óxido de ferro (II), como representado pela equação a seguir:
2Fe(s) + O2(g) → 2FeO(s)
Como observado no vídeo, a massa inicial (antes da combustão) registrada na balança foi menor que a massa final (após a combustão). Mas por que isso ocorreu?
Na palha de aço, antes da combustão, a balança não registrava a massa de oxigênio que seria agregada a ela durante a reação. O aumento da massa indicado pela balança deve-se à massa do oxigênio que foi incorporada ao ferro, resultando na formação do óxido de ferro.
Combustão do papel
Antes da combustão, a balança registrou a massa do papel. Após a combustão pode-se observar uma diminuição acentuada da massa em relação à massa inicial. Por que isso ocorreu?
Durante a queima do papel, houve a produção de CO2 e H2O, que foram liberados na forma de gases. Portanto, eles não faziam parte do sistema final, e apenas as cinzas do papel restaram na placa de Petri. Podemos representar esta reação química da seguinte forma
papel + O2 → H2O(g) + CO2 + Cinzas
É importante considerarmos, porém, que as variações de massa observadas só ocorreram, pois os sistemas estavam abertos. Nesse caso, a massa inicial do oxigênio não era medida pela balança, da mesma forma que, com o sistema aberto, os gases produzidos na queima do papel puderam sair do sistema. Logo, suas massas não foram consideradas ao final da reação. Portanto, podemos dizer que a balança não tenha mostrado isso, a massa total dos reagentes é sempre igual à massa total dos produtos. Ou seja, em reações químicas, a massa sempre se conserva.
Palha de aço_ antes e depois da combustão
Papel_ antes e depois da combustão
Massa da palha de aço_ antes e depois da combustão
Massa do papel_ antes e depois da combustão
Fonte: Ponto Ciência