Um sistema pode ser considerado como uma porção limitada do Universo onde ocorre a interação de vários elementos, de forma organizada. Show O sistema diz-se composto se integrar subsistemas mais pequenos que estabelecem relações entre si. Na Natureza, podem considerar-se três tipos de sistemas: - sistema aberto, onde se verificam trocas de energia e de
matéria com o meio envolvente; A Terra é um exemplo de sistema fechado, pois estabelece trocas de energia com o meio envolvente, mas o intercâmbio de matéria não é significativo. Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) era um químico francês que em 1785 descobriu a Lei de Conservação das Massas, que recebeu o nome de Lei de Lavoisier em homenagem ao seu criador. Esse cientista foi considerado o pai da química moderna, e sua lei se baseia no seguinte: Lavoisier fez inúmeras experiências nas quais pesava as substâncias participantes, antes e depois da reação. Lavoisier verificou que a massa total do sistema permanecia inalterada quando a reação ocorria num sistema fechado, sendo assim, concluiu que a soma total das massas das espécies envolvidas na reação (reagentes), é igual à soma total das massas das substâncias produzidas pela reação (produtos), ou seja, num sistema fechado a massa total permanece constante. Essa lei também pode ser enunciada pela famosa frase: "Na Natureza nada se cria e nada se perde, tudo se transforma". Para compreender melhor a Lei de Lavoisier considere a experiência: Coloca-se 65 g de zinco dentro de um vidro contendo 98 g de ácido sulfúrico e em seguida fecha-se o vidro. Na reação química que ocorre entre as duas substâncias há formação de sulfato de zinco e desprendimento de hidrogênio. A massa do sulfato de zinco somada com a massa do hidrogênio desprendido será de 163 g. Através do experimento podemos chegar à mesma conclusão que Lavoisier: Em um sistema fechado, quando duas ou mais substâncias reagem entre si, a massa total dos produtos é igual à soma das massas dos reagentes. Durante as reações químicas não há criação nem perda de massa, o que ocorre é a transformação das substâncias reagentes em outras substâncias. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) É bom frisar que, depois de Lavoisier enunciar esta lei, outros cientistas fizeram novas experiências que visavam testar a hipótese proposta por ele e, mesmo ao utilizarem balanças mais modernas, de grande sensibilidade, os testes confirmaram o enunciado proposto. Agora considere o seguinte fato: Quando um pedaço de ferro (Fe) é abandonado ao ar, vai se "enferrujando", ou seja, vai sofrendo uma reação química. Se compararmos a massa do ferro inicial com a do ferro "enferrujado", notaremos que esse último tem massa maior. O que acontece é que os reagentes dessa reação química são ferro (sólido) e material gasoso (proveniente do ar). massa do ferro + massa dos gases (ar) = massa do ferro "enferrujado" O sistema inicial é constituído por ferro e ar e o sistema final por ferro "enferrujado", o aumento de massa efetivamente não existiu. Por essa razão é necessário utilizarmos sistemas fechados para verificar a Lei de Lavoisier. Por Líria Alves Uma frase muito utilizada e conhecida sobre a Lei de Lavoisier é aquela que diz: “Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma” Na verdade, essa frase não foi proposta pelo químico francês Antoine Lavoisier, mas, sim, pelo filósofo grego Lucrécio no século I antes de Cristo. Essa frase é atribuída a Lavoisier porque o trabalho desse cientista que levou à escrita do tratado elementar da Química, no ano de 1774, consistiu em realizar vários experimentos em sistemas fechados que provaram a manutenção da massa em sistemas químicos. Durante seu estudo, Lavoisier observou que, quando uma reação química é processada em um sistema fechado, a massa dos reagentes da reação é exatamente igual à massa dos novos materiais formados ao término da reação. Dessa forma, surgiu a famosa Lei Ponderal, denominada de lei de Lavoisier e que afirma: “A soma das massas dos reagentes em uma reação química é igual à soma das massas dos produtos” Massa do Reagente 1 Massa
do Produto 1 Independentemente se a reação está ocorrendo em sistema aberto ou fechado, a Lei de Lavoisier é observada em todo o processo químico. Sempre que desenvolvemos cálculos por meio da Lei de Lavoisier, vemos que a manutenção da massa do sistema antes e após a reação é uma constante. Os átomos presentes nos reagentes apenas sofrem uma reorganização, formando as novas substâncias (produtos). Os cálculos envolvendo a lei de Lavoisier indicam a massa que será produzida nos produtos e ainda a massa de qualquer um dos participantes da reação. Veja alguns exemplos: (UFGD) A transformação química: 2KI(s) + Pb(NO3)2 → 2KNO3(s) + PbI2(s) é um exemplo de reação entre sólidos, que ocorre rapidamente. Em um recipiente de vidro com tampa, de massa igual a 20g, foram colocados 2g de KI e 4g de Pb(NO3)2, pulverizados. O recipiente, hermeticamente fechado, foi vigorosamente agitado para ocorrer a reação. Qual será a massa total do recipiente ao final da reação? Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Dados fornecidos pelo exercício: Massa do reagente KI = 2 gramas; Massa do reagente Pb(NO3)2 = 2 gramas; Massa do recipiente onde ocorre a reação = 20 gramas. Como a massa dos produtos é igual à massa dos reagentes, se temos 6 gramas dos reagentes (2+4), teremos a formação de 6 gramas de produtos após a reação, haja vista que os átomos nos produtos são os mesmos nos reagentes. A massa total do recipiente será a soma entre as massas dos produtos (que é igual à dos reagentes) e a massa do recipiente. 2 + 4 + 20 = 26 gramas (UFGD) A transformação do ozônio em oxigênio comum é representada pela equação: 2O3 → 3O2. Quando 96g de ozônio transformam-se completamente, a massa de oxigênio comum produzida é igual a: Dado: O=16u a) 32g b) 48g c) 64g d) 80g e) 96g De acordo com a Lei de Lavoisier, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos. Se temos 96 gramas do ozônio, obrigatoriamente a massa de oxigênio produzida será igual a 96 gramas. (UNIFICADO-RJ) De acordo com a Lei de Lavoisier, quando fizermos reagir completamente, em ambiente fechado, 1,12g de ferro com 0,64g de enxofre, a massa, em g, de sulfeto de ferro obtida será de: Dados: S=32; Fe=56 Fe + S → FeS a) 2,76 b) 2,24 c) 1,76 d) 1,28 e) 0,48 Os dados fornecidos pelo exercício foram: Massa do reagente ferro = 1,12 gramas; Calculando a massa de FeS, que é o único produto, segundo a Lei de Lavoisier, temos que: A soma das massas dos reagentes = a soma das massas dos produtos 1,12 + 0,64 = x
Qual a diferença entre sistema aberto e sistema fechado?Um sistema aberto pode trocar matéria e energia com suas vizinhanças; um sistema fechado pode trocar somente energia; um sistema isolado não pode trocar nada .
O que e um sistema fechado em química?Em química, especialmente na termodinâmica, um sistema fechado, em contraste com um sistema isolado, é um sistema encerrado por uma fronteira que permite trocas de energia, mas não de matéria, entre o sistema e sua vizinhança.
O que se entende por sistema aberto?Sistemas aberto é formada pela interação e intercâmbio da organização com o ambiente. Quando ocorre uma mudança no ambiente externo, a organização se transforma mudando seus produtos, técnicas e estruturas param se afeiçoar-se à essas transformações para garantir sua sobrevivência.
O que e sistema aberto sistema fechado e sistema Adiabático?Sistemas também podem ser classificados em três tipos: abertos quando a sua fronteira com o meio externo permite a troca de massa e energia; fechados, quando a fronteira permite apenas a troca de energia; isolados, quando através da fronteira não é possível trocar massa nem energia.
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