Reconsiderando as Interpretações de Dalton.

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.
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
1 volume
1 volume
vapor de água.
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.
um exemplo de expansão de volume
2 H2O(v)
2 H2(g)
2 volumes
2 volumes
+ O2(g)
1 volume
3 volumes
2 V : 2V : 1V
Proporção em volume
um exemplo de contração de volume
N2(g)
+
3 H2(g)
4 volumes
Proporção em volume
2 NH3(g)
2 volumes
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
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)
Observação de Gay Lussac
Hipótese de Avogadro
Proporção mínima entre as
moléculas na reação
2 volumes
2 X moléculas
2
+
O2 (g)
2 H2O (g)
1 volume
2 volumes
1X moléculas
1
2 X moléculas
2
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
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, 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.