Uma das leis que transformou a química em uma ciência
A Lei de Lavoisier foi criada pelo químico francês Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) no ano de 1785. Ela também é conhecida como Lei de Conservação das massas e recebeu esse nome em homenagem ao seu criador.
Para comprovar sua tese, o químico Lavoisier realizou várias experiências em seu laboratório próprio. Para isso, ela costumava pesar as substâncias envolvidas em uma reação química, antes e depois da reação acontecer para chegar a um resultado.
Durante as experiências, ele percebeu que, em ambientes fechados, a massa total da reação química permanecia inalterada. Assim, ele concluiu que a soma total das massas dos elementos químicos envolvidas na reação (reagentes) é igual à soma total das substâncias produzidas por essa reação (produtos).
Dessa forma, ele chegou à conclusão que deu origem a famosa frase:
“Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma”
Isso explica que ao reagirem, as substâncias químicas não são perdidas. Elas se transformam mantendo as mesmas substâncias, pois, nesse caso, os átomos são rearranjados.
Por outro lado, se os experimentos que deram origem a Lei de Lavoisier fossem realizados em um ambiente aberto ocorreria a perda de massa, visto que as substâncias reagiriam com o ar.
Um exemplo disso é o ferro, que ao entrar em reação com o ar vira ferrugem. Isso acontece porque há uma variação da massa de ferro, já que as duas massas se juntaram. Por conta disso, a Lei de Lavoisier só funciona em locais fechados.
Lei de Lavoisier: Experimento
Para explicar melhor o proposto pela lei de Lavoisier imagine o seguinte:
Ao adicionar 65g de zinco dentro de um vidro contendo 98g de ácido sulfúrico e o vidro for fechado, haverá uma reação química entre as duas substâncias, originando a formação do sulfato de zinco e o desprendimento do hidrogênio. A massa do sulfato de zinco somada à massa do hidrogênio desprendido atingirá o total de 163g.
Ao analisar essa reação é possível perceber que não houve ganho e nem perda de massa. O que aconteceu foi a transformação de substâncias reagentes em outras substâncias.
Por fim, o experimento confirma o que busca explicar a Lei de Lavoisier: em um ambiente fechado, quando duas ou mais substâncias reagem entre si a massa total dos produtos é igual à soma das massas dos reagentes.
Exposição do de objetos do laboratório de Lavoisier. (Foto: wikipedia)
Quem foi Lavoisier?
O químico Antonie Laurente Lavoisier, considerado o mais importante cientista da história, nasceu na França em 1743. De família rica, embora tenha cursado direito na faculdade, a sua vocação sempre foi a área de ciências.
Como químico, Lavoiser chegou a ocupar uma cadeira na Academia de Ciências da França, sendo então considerado o pai da química moderna.
Lavoisier descobriu a composição da água: oxigênio e hidrogênio. Determinou a composição de um determinado volume de ar: 78% nitrogênio, 21% oxigênio, 0,9% gás argônio, 0,03% gás carbônico e 0,07% de outros gases.
Ao mesmo tempo que realizava os seus experimentos, Lavoisier esteve ligado à política e às ideias iluministas, por isso, foi odiado por adeptos da Revolução Francesa. Em maio de 1794, o químico foi condenado a guilhotina e morreu aos 50 anos.
Lei das proporções definidas
Ao longo dos anos, outros cientistas sentiram a necessidade de confirmar o que dizia a Lei de Lavoisier. Utilizando-se de balanças menos modernas, os testes confirmaram o que dizia o primeiro químico.
Dessa forma, surgiu a Lei das Proporções Definidas ou Lei de Proust, criada pelo francês Joseph Louis Proust (1754-1826) em 1801. Ele e Lavoisier focaram no estudo sobre massas de substâncias envolvidas em reações químicas.
A Lei das Proporções Definidas diz que:
"Uma substância composta é formada por substâncias mais simples sempre unidas na mesma proporção em massa".
Observe um exemplo que ilustra melhor o que defende a lei na formação do gás carbônico(CO2):
1° experiência: 6g de Carbono (C) são combinados com 16g de Oxigênio (O), resultando em 22g de Gás Carbônico (CO2).
2° experiência: 12g de Carbono (C) são combinados com 32g de Oxigênio (O), resultando em 44g de Gás Carbônico (CO2).
Além desse experimento, uma massa de uma molécula de água (H2O) é de 18g, resultado da soma das massas atômicas do hidrogênio (massa atômica 1) e do oxigênio (massa atômica 16), logo, 18g de água tem sempre 16g de oxigênio e 2g de hidrogênio. Assim, a molécula de água está na proporção: 1/8.
Com isso, a Lei de Proust diz que dois ou mais elementos, ao se combinarem para formar substâncias, conservam entre si proporções definidas.
A Lei de Lavoisier e a Lei de Proust formam juntas as “Leis Ponderais”, ambas representam o estudo mais importante da química, pois inauguraram o nascimento da mesma como uma ciência, visto que as duas apresentam pesquisas sobre a massa dos elementos envolvidos nas reações químicas.