1- Apresente os resultados em massa obtidos no experimento e diga se foi possível ou não verificar a Lei da Conservação da Massa após a primeira e segunda reação. Explique por que foi possível ou não verificar a Lei de Lavoisier.
Massa inicial do conjunto (g)
Massa do conjunto após a primeira reação (g)
Massa do conjunto após a segunda reação (g)
| Massa inicial do conjunto (g) |
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| Massa do conjunto após a primeira reação (g) |
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| Massa do conjunto após a segunda reação (g) |
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Passo 1
O enunciado pede duas coisas: apresentar os resultados em massa obtidos no experimento e dizer se foi possível ou não verificar a Lei da Conservação da Massa (Lei de Lavoisier) após a primeira e após a segunda reação, explicando o porquê.
Dados fornecidos:
- Massa inicial do conjunto:
. - Massa do conjunto após a primeira reação:
. - Massa do conjunto após a segunda reação:
.
Esses são todos os números que temos para trabalhar.
Passo 2
O que é a Lei da Conservação da Massa (Lavoisier) e como testar na prática?
- A Lei de Lavoisier afirma que, numa reação química ocorrendo num sistema fechado, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos. Em palavras simples: massa não some nem aparece do nada.
- Para testar experimentally: medir a massa do sistema antes e depois da reação, garantindo que o sistema seja fechado (nenhum gás escapa, nada é perdido por manuseio) e que as medições sejam precisas o suficiente.
- Conceitos importantes para interpretar medidas:
- Resolução ou sensibilidade da balança: menor variação que a balança consegue mostrar (por exemplo,
= ). - Incerteza experimental: inclui resolução, repetibilidade (variações entre medições), deriva térmica, correntes de ar, etc. Uma diferença pequena pode estar dentro da incerteza do experimento.
- Sistema fechado versus aberto: se a reação libera gás não capturado, a massa medida do conjunto pode diminuir mesmo que a massa total (incluindo o gás no ambiente) seja conservada.
- Resolução ou sensibilidade da balança: menor variação que a balança consegue mostrar (por exemplo,
Vou usar essas ideias para avaliar os números.
Passo 3
Cálculo das variações de massa (contando com os dados fornecidos).
- Diferença entre massa inicial e após a primeira reação:
- Diferença entre massa inicial e após a segunda reação:
- Diferença entre após a primeira e após a segunda:
Observação: os valores mostram uma perda de massa de
em cada reação, totalizando
perdida em relação ao início após as duas reações.
Passo 4
Interpretação prática dessas variações — é evidência contra ou a favor da Lei de Lavoisier?
- Se a balança usada tem sensibilidade/precisão típica de uma balança de bancada analítica (
ou ), então uma variação de é quatro vezes a resolução e pode ser considerada provavelmente significativa — ou seja, não é apenas um dígito arredondado; sugere que houve perda real detectável pela balança. - Porém, mesmo que a variação seja numericamente acima da resolução, ela ainda pode ser causada por erros experimentais (não por violação da lei):
- perda de material sólido durante transferências ou respingos;
- escape de gás produzido (sistema não totalmente fechado);
- evaporação de solvente;
- deriva ou não calibragem da balança, correntes de ar, variação de temperatura;
- efeito de empuxo do ar e variações na densidade do ar (pequeno, mas pode influenciar na casa de miligramas em medidas finas).
- Sem uma declaração explícita da incerteza experimental (por exemplo, incerteza combinada da balança e do procedimento) não é possível afirmar com certeza se a diferença observada contradiz a Lei de Lavoisier ou se está dentro do erro experimental.
Passo 5
Conclusão qualificada e explicação do porquê foi (ou não) possível verificar a Lei de Lavoisier neste experimento
- Resultados mostram pequenas perdas de massa (
por reação). Teoricamente, a Lei de Lavoisier continua válida — a massa total só é igual antes e depois se o sistema for fechado e todas as fases (gás, líquido, sólido) forem contabilizadas. - Na prática, com os números dados e sem informação sobre a incerteza da balança e o fechamento do sistema, a conclusão razoável é: não foi possível verificar de forma conclusiva a conservação exata da massa com estes dados experimentais. Ou seja, os resultados experimentais não confirmam estritamente igualdade de massa (houve perda detectável), mas essas perdas são pequenas e explicáveis por efeitos experimentais (fuga de gases, perdas por manuseio ou incerteza do aparelho).
- Em resumo: a lei não é refutada pelos dados (a lei é um princípio fundamental), mas o experimento, do jeito que foi realizado/registrado, não demonstrou conservação perfeita da massa — provavelmente por problemas experimentais práticos.
Passo 6
Como melhorar o experimento (dicas rápidas para realmente verificar Lavoisier na prática)
- Usar um sistema verdadeiramente fechado (frascos selados, captação de gases).
- Medir e indicar a sensibilidade e a incerteza da balança; fazer medições repetidas e calcular desvio padrão.
- Evitar transferências que possam perder material; fazer o procedimento sobre a balança quando possível.
- Controlar temperatura e correntes de ar (câmara de pesagem).
- Se houver gás formado, capturá-lo (bolsa, tubo para frasco coletor) e medir sua massa correspondente.
Resposta
Massa inicial:
Massa após a 1ª reação: — variação
. Não foi possível verificar de forma conclusiva a Lei da Conservação da Massa após a 1ª reação (houve perda detectável de
, provavelmente atribuível a escape de gás, perda de material ou erro/insegurança de medição).
Massa após a 2ª reação: — variação total desde o início
(ou
entre reações). Não foi possível verificar de forma conclusiva a Lei da Conservação da Massa após a 2ª reação pelos mesmos motivos (perda acumulada de
relativa ao início), indicando que o experimento não manteve o sistema fechado ou houve erros experimentais.
Massa após a 1ª reação:
Massa após a 2ª reação: