Exercícios sobre as leis ponderais (com gabarito)
As leis ponderais são fundamentos essenciais da Química, que explicam como a matéria se combina e se transforma em diferentes reações químicas.
Nestes exercícios, você poderá revisar os princípios da Lei de Lavoisier, Lei de Proust, Lei de Dalton e suas aplicações práticas em experimentos e problemas cotidianos. Cada questão conta com gabarito explicado, permitindo consolidar seu aprendizado de forma clara e objetiva.
Questão 1
Em um experimento clássico de química, um professor queima uma fita de magnésio (Mg) ao ar, onde reage com o oxigênio (O₂) formando óxido de magnésio (MgO). O produto é um pó branco que parece ter uma massa maior que a fita de magnésio original. Um aluno, ao observar o experimento, questiona se isso não viola um princípio fundamental da química.
O princípio químico que explica corretamente o aumento de massa observado e que não é violado é:
a) Lei de Avogadro, que relaciona volume e número de moléculas.
b) Lei de Proust, que trata das proporções fixas na formação de compostos.
c) Lei de Lavoisier, que estabelece a conservação da massa num sistema fechado.
d) Lei de Dalton, que descreve a teoria atômica da matéria.
e) Lei de Charles, que relaciona volume e temperatura dos gases.
Resposta: letra C.
A Lei de Lavoisier (Lei da Conservação das Massas) afirma que "na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma". A massa total em um sistema fechado permanece constante. O aparente aumento de massa da fita de magnésio ocorre porque o oxigênio do ar, que possui massa, se combina com o magnésio para formar o óxido. Se a queima fosse realizada em um sistema fechado, a massa total antes e depois seria a mesma.
Questão 2
O carbonato de cálcio (CaCO₃), principal componente do mármore e do calcário, se decompõe termicamente produzindo óxido de cálcio (CaO) e gás carbônico (CO₂). Um estudante aquece 100 gramas de carbonato de cálcio puro em um cadinho aberto e observa que, após o término do aquecimento, a massa do conteúdo do cadinho é de 56 gramas.
A massa de gás carbônico liberada para a atmosfera durante esse experimento foi de:
a) 44 gramas
b) 56 gramas
c) 100 gramas
d) 156 gramas
e) 12 gramas
Resposta: alternativa A.
Pela Lei de Lavoisier, a massa total dos reagentes deve ser igual à massa total dos produtos, desde que nenhuma substância escape. Neste caso, o sistema não é fechado, e o gás carbônico escapa. A massa do resíduo sólido (CaO) é de 56 g. Portanto, a massa do gás liberado é a diferença entre a massa inicial do reagente e a massa do produto sólido final: 100 g - 56 g = 44 g.
Questão 3
A água (H₂O) é uma substância pura formada pela combinação de hidrogênio e oxigênio. Independentemente de sua fonte – seja de um rio, do mar ou sintetizada em laboratório – a proporção em massa entre hidrogênio e oxigênio na água é sempre constante.
O princípio químico que rege essa constância na proporção de elementos em um composto é a:
a) Lei de Conservação da Energia.
b) Lei das Proporções Múltiplas.
c) Lei de Conservação da Massa.
d) Lei das Proporções Constantes.
e) Lei de Avogadro.
Resposta: alternativa D.
A Lei de Proust, ou Lei das Proporções Constantes ou Definidas, estabelece que uma determinada substância pura é sempre formada pelos mesmos elementos químicos combinados na mesma proporção em massa, independentemente de sua origem ou modo de preparação.
Questão 4
O amoníaco (NH₃) é um gás crucial para a produção de fertilizantes. Sua síntese ocorre pela reação entre nitrogênio (N₂) e hidrogênio (H₂), conforme a equação balanceada:
N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃
Em um experimento controlado, 28 gramas de gás nitrogênio reagem completamente com 6 gramas de gás hidrogênio.
De acordo com as Leis Ponderais, a massa de amoníaco formada será de:
a) 22 gramas
b) 28 gramas
c) 34 gramas
d) 56 gramas
e) 68 gramas
Resposta: alternativa C.
Pela Lei de Lavoisier, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos. A massa total dos reagentes é 28 g de N₂ + 6 g de H₂ = 34 g. Portanto, a massa de amoníaco (NH₃) formada deve ser de 34 gramas.
Questão 5
Dois óxidos de nitrogênio distintos podem ser formados: o monóxido de nitrogênio (NO) e o dióxido de nitrogênio (NO₂). Em uma demonstração das Leis de Dalton, um químico verifica que, para uma massa fixa de nitrogênio, as massas de oxigênio que se combinam para formar NO e NO₂ estão em uma razão de números inteiros e pequenos.
A lei ponderal que está diretamente relacionada a essa observação é a:
a) Lei de Conservação da Massa.
b) Lei das Proporções Recíprocas.
c) Lei dos Múltiplos Volumes.
d) Lei das Proporções Constantes.
e) Lei das Proporções Múltiplas.
Resposta: alternativa E.
A Lei de Dalton, ou Lei das Proporções Múltiplas, aplica-se quando dois elementos formam mais de um composto entre si. Se uma massa fixa do elemento A se combina com massas diferentes do elemento B para formar compostos diferentes, essas massas de B estarão entre si numa razão de números inteiros e pequenos. No caso, para uma mesma massa de N, a massa de O no NO e no NO₂ está na proporção 1:2.
Questão 6
O cloreto de sódio (NaCl), ou sal de cozinha, pode ser obtido pela reação entre o sódio metálico (Na) e o gás cloro (Cl₂). Em um recipiente fechado, 46 gramas de sódio reagem completamente com 71 gramas de gás cloro.
A massa de cloreto de sódio formada e a lei ponderal que rege esse cálculo são, respectivamente:
a) 25 g - Lei de Proust.
b) 117 g - Lei de Lavoisier.
c) 46 g - Lei de Dalton.
d) 71 g - Lei de Proust.
e) 125 g - Lei de Lavoisier.
Resposta: alternativa B.
Pela Lei de Lavoisier, a massa total dos reagentes em um sistema fechado é igual à massa total dos produtos. A massa total dos reagentes é 46 g de Na + 71 g de Cl₂ = 117 g. Portanto, a massa de NaCl formada é de 117 g.
Questão 7
Um estudante analisa duas amostras de dióxido de carbono (CO₂) provenientes de fontes diferentes. A primeira é obtida pela queima do carvão (C) e a segunda pela reação entre carbonato de cálcio (CaCO₃) e um ácido. Ao decompor quimicamente massas iguais de CO₂ das duas amostras, o estudador encontrará:
a) Massas diferentes de carbono, pois a origem do composto é diferente.
b) Massas iguais de oxigênio, mas massas diferentes de carbono.
c) Massas iguais de carbono e massas iguais de oxigênio.
d) Apenas átomos de carbono na amostra proveniente do carvão.
e) Uma proporção variável entre carbono e oxigênio.
Resposta: alternativa C.
De acordo com a Lei de Proust (Lei das Proporções Constantes), o dióxido de carbono (CO₂) é uma substância pura e, portanto, possui uma composição fixa e invariável. Independentemente de sua origem ou método de obtenção, uma mesma massa de CO₂ sempre conterá a mesma massa de carbono e a mesma massa de oxigênio, na mesma proporção definida.
Para estudar mais: Leis Ponderais: entendendo as reações químicas
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ALVES, Gustavo. Exercícios sobre as leis ponderais (com gabarito). Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/exercicios-sobre-as-leis-ponderais-com-gabarito/. Acesso em:
