Quais são as 3 Leis Volumétricas? - Hexag Medicina
03/11/2021 Química

Quais são as 3 Leis Volumétricas?

Escrito por Hexag Educacional @hexagmedicina
Quais são as 3 Leis Volumétricas?

As Leis Volumétricas têm como função descrever o comportamento de volumes de líquidos e gases a partir de suas relações matemáticas. A principal é a Lei Volumétrica de Gay-Lussac que se aplica a reações químicas em condições constantes de temperatura e pressão. Quando nesse contexto, os volumes mantêm uma proporção fixa constituída de números pequenos e inteiros. 

O que é a Lei Volumétrica?

Como explicamos acima, as Leis Volumétricas formam um conjunto de relações matemáticas acerca do comportamento dos volumes durante a ocorrência de reações químicas. Exatamente por esse motivo, elas se referem a situações que envolvem líquidos e gases. 

Ao se dedicar ao estudo dessas reações, alguns cientistas perceberam que havia um determinado padrão de comportamento dos volumes em algumas situações específicas. Tais padrões podem ser traduzidos em linguagem matemática e é isso que veremos ao longo do artigo. 

O que são reações químicas?

As reações químicas constituem um conjunto de ações que se dão entre duas ou mais substâncias. Elas originam diferentes compostos químicos, sendo representados na forma de equação: A + B → C + D.

Nessa fórmula, A e B (Reagentes) são as substâncias que passarão por transformações, por isso, devem aparecer no primeiro membro da equação. Por sua vez, C e D (Produtos) são as substâncias formadas, assim, aparecem no segundo membro. Podem ser formados 1 ou mais produtos. 

As substâncias podem se encontrar em qualquer estado físico, no entanto, quando olhamos especificamente para o volume, o ideal é observar gases e líquidos. Fica mais fácil compreender o volume nesses estados. 

Conheça as 3 Leis Volumétricas

Confira a seguir quais são as 3 Leis Volumétricas: 

Em alguns livros didáticos é considerada apenas a Lei de Gay-Lussac, as outras duas são entendidas como extensões dela. Joseph Louis Gay-Lussac foi o primeiro cientista a elaborar leis direcionadas à observação do volume. Inclusive, as outras duas leis foram desenvolvidas por ele em parceria com outros cientistas. 

É importante ressaltar que, independentemente da maneira como as Leis estão divididas no conteúdo didático, o mais importante é saber seus nomes principais e os princípios que descrevem. A seguir explicaremos cada uma das 3 Leis separadamente.

Lei Volumétrica de Gay-Lussac (ou Lei da Combinação de Volumes)

Gay-Lussac foi um dos principais cientistas do século XVIII e se destacou por realizar estudos relevantes a respeito dos gases. Um dos seus experimentos mais relevantes foi o que produziu água a partir da reação entre os gases hidrogênio e oxigênio.

Nas suas tentativas, ele observou que essas substâncias sempre reagiam mantendo a mesma proporção. Partindo dessa conclusão, Gay-Lussac, formulou a 1ª Lei de Gay-Lussac ou Lei da Combinação de Volumes cujo enunciado diz que: 

“Em condições constantes de temperatura e pressão, os volumes dos gases dos reagentes e dos produtos de uma reação química mantêm entre si uma relação de números inteiros e pequenos.” 

Essa é a Lei mais relevante dentre as Leis Volumétricas. 

Lei de Avogadro

No século XVIII, a teoria atômica de Dalton era a mais aceita. De acordo com ela, a matéria é constituída por partículas minúsculas, maciças e indivisíveis. Seguindo essa linha de raciocínio, acreditava-se que a quantidade de átomos deveria ser constante na reação química e que o volume dos produtos deveria ser igual à soma de volumes dos reagentes.

No entanto, os experimentos conduzidos por Gay-Lussac demonstraram que essa parte da teoria estava errada. Embora tenha sido Gay-Lussac quem percebeu que algumas reações levavam a contração de volume, foi Avogrado que explicou o porquê disso. 

Basicamente, se compreendeu que os gases não eram sempre formados por átomos isolados (isso acontece somente com os gases nobres) e sim que eles constituem moléculas, átomos diferentes unidos que dão origem a outros comportamentos. Os átomos das substâncias são recombinados durante a reação química. Isso explica as proporções que podem ser observadas nas moléculas formadas.

A partir dessa linha de raciocínio, se chegou à outra conclusão: quando se faz a comparação entre volumes iguais de gases distintos, eles sempre apresentam a mesma quantidade de moléculas caso sejam observados em uma mesma condição de temperatura e pressão. Essas conclusões levaram à criação do número ou Constante de Avogadro que é tão relevante para a Química.

Lei de Charles

Devido à contribuição do cientista francês Jacques Alexandre Cesar Charles, a 2ª e a 3ª Lei de Gay-Lussac também podem ser chamadas de Lei de Charles. Enquanto uma das leis se refere ao comportamento dos gases quando o volume não muda (volume constante), a outra se refere a uma situação em que a temperatura aumenta proporcionalmente à pressão aplicada. Logo, se uma aumenta a outra também e vice-versa. 

Lei Geral dos Gases

A Lei geral dos gases ou Lei combinada dos gases pode ser definida como sendo uma síntese daquilo que foi estudado nas Leis Volumétricas e na Termodinâmica dos gases. É uma junção das leis de Boyle, Charles e Gay-Lussac. Pode ser definida pela equação geral dos gases ideais: 

P.V = n.r.T

Nessa fórmula temos:

  • P = Pressão (medida em atm)
  • V = volume (medido em L)
  • n = número de mols
  • r = constante dos gases ideais
  • T = temperatura em K°

Agora você conhece as Leis Volumétricas! Navegue pelo blog do Hexag Medicina para conferir mais conteúdos de química e outras disciplinas!

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