Questão-02) Quando um objeto de ferro enferruja ao ar, sua massa aumenta. Quando um palito de fósforo é aceso, sua massa diminui. Estas observações violam a Lei da Conservação das Massas? Justifique sua resposta.
Passo 1
O enunciado dá duas observações e pergunta se elas violam a Lei da Conservação das Massas:
- Observação A: quando um objeto de ferro enferruja ao ar, sua massa aumenta.
- Observação B: quando um palito de fósforo é aceso, sua massa diminui.
O que é pedido: responder se essas observações violam a Lei da Conservação das Massas e justificar a resposta.
Passo 2
O que diz a Lei da Conservação das Massas (forma prática usada em química)
- Em um sistema fechado, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos em uma reação química; ou seja, a massa é conservada.
- Em palavras simples: átomos não são criados nem destruídos nas reações químicas; eles apenas se rearranjam. Historicamente, é a ideia que Lavoisier chamou de conservação da massa.
Um jeito fácil de ver isso é por uma equação química balanceada: todos os átomos à esquerda (reagentes) aparecem à direita (produtos). Por exemplo, a oxidação do ferro que forma óxido de ferro pode ser escrita e balanceada assim:
Essa equação mostra que os átomos de ferro e oxigênio antes e depois estão contabilizados — nenhuma massa some ou aparece “do nada” se considerarmos todo o sistema (ferro + oxigênio do ar).
Passo 3
Explicando por que a massa do ferro aumenta ao enferrujar (passo a passo didático)
- O que acontece ao enferrujar: o ferro metálico reage com o oxigênio do ar e forma óxidos de ferro. Isso significa que além do ferro que já estava no objeto, novas partículas (átomos de oxigênio) passam a fazer parte do sólido (o óxido).
- Contagem de massa com números concretos (exemplo que você pode usar na prova): massas molares aproximadas:
e . Se reagirem 4 mols de Fe com 3 mols de temos: Soma dos reagentes: . Do outro lado, 2 mols de têm massa: Isso mostra que a massa total é a mesma — o aumento de massa do pedaço de ferro observado é exatamente a massa do oxigênio que se incorporou. Conclusão: não há violação da lei se incluirmos o oxigênio do ar no balanço de massa.
Passo 4
Explicando por que o palito de fósforo perde massa ao queimar (passo a passo didático)
- O que acontece ao queimar: a matéria do palito (carbono, hidrogênio, enxofre, etc.) reage com o oxigênio do ar e produz gases como
, (vapor) e . Exemplos simples de reações (não exaustivas): - Por que a massa medida do pedaço de palito diminui: durante a queima parte da massa do palito é transformada em produtos gasosos que se afastam do pedaço (fogem para o ar). Se você só pesa o restante sólido (o carvão/cinza) percebe uma perda de massa, porque não está somando o gás que saiu.
- Se você fizer o experimento num sistema fechado (por exemplo, queimando o palito dentro de um recipiente fechado e pesado antes e depois, sem permitir escape de gases), a massa total do sistema permanece igual: massa dos reagentes (palito + oxigênio do ar dentro do recipiente) = massa dos produtos (gases + cinza). Logo, novamente não há violação da lei.
Passo 5
Regra prática para a prova (receita curta que funciona sempre)
- Antes de afirmar que há “violação” da conservação da massa, pergunte: meu sistema é fechado ou aberto?
- Se for fechado (contabilizo todos os gases e sólidos), a massa se conserva — sempre.
- Se for aberto (como pesar só o objeto e deixar os gases escaparem), a massa do objeto pode subir (se algo do ambiente aderiu) ou descer (se produtos gasosos saíram). Isso não é violação da lei, é apenas perda/ganho de massa para fora/do sistema considerado.
- Em química, escreva a equação balanceada para mostrar que átomos estão conservados; se necessário, faça um balanço de massas com massas molares (como no exemplo do ferro).
Passo 6
Resumo final e encorajamento
- Resposta curta: as observações não violam a Lei da Conservação das Massas. O aumento de massa do ferro vem da incorporação de oxigênio do ar; a perda de massa do palito vem da transformação de matéria em gases que saem do objeto. Em um sistema fechado a massa total permanece a mesma.
- Dica amiga: na prova, escreva claramente qual é o sistema que você considera (fechado/aberto), balanceie a reação e, se precisar, apresente um pequeno cálculo de massas molares — isso dá segurança e pontuação extra. Vai dar certo — respira, organize os passos na resposta e segue firme!
Resposta
Não. A Lei da Conservação das Massas não é violada: ao enferrujar o ferro a massa aumenta porque átomos de oxigênio do ar se incorporam ao sólido; ao queimar o palito a massa aparente diminui porque parte da massa vira produtos gasosos que escapam. Em um sistema fechado a massa total permanece conservada.