A Lei de Lavoisier criada no final do século XVIII pelo cientista francês Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) é também chamada de Lei de Conservação da Massa ou ainda de Lei de Conservação da Matéria. Essa Lei é muito conhecida atualmente por dizer o seguinte:
“Na natureza, nada se perde, nada se cria, tudo se transforma.”
No entanto, ela é mais bem expressa por:
“Em uma reação química feita em recipiente fechado, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos.”
Como Lavoisier chegou a essa conclusão e que importância tem essa lei?
Bem, Lavoisier é considerado o “pai” da Química moderna, porque ele usava técnicas extremamente precisas para a época, tais como o uso de balanças, realização das reações em recipientes fechados, anotação de aspectos quantitativos, repetição de experimentos e assim por diante.
Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794)
Na época já era bem sabido que quando algum material entra em combustão, como quando ocorre a queima de um pedaço de papel, no final o “peso” na balança será menor que no início. Havia então uma aparente perda de massa.
Então, Lavoisier realizou vários experimentos para observar esse fato envolvendo reações de combustão e sempre mediu com balança a massa das substâncias testadas e a massa dos produtos obtidos. Um desses experimentos é o que está mostrado abaixo, em que ele colocou mercúrio em uma retorta, cujo tubo alcançava uma redoma com ar colocada em um recipiente que também continha mercúrio:
Experimento de Lavoisier que o levou à lei de conservação das massas
Quando ele aqueceu a retorta, calcinando o mercúrio, o volume de ar na redoma diminuiu, o que pode ser visualizado pelo aumento do volume ocupado pelo mercúrio. Houve também o aparecimento de um composto vermelho, o óxido de mercúrio II (mostrado após a figura do experimento de Lavoisier):
Final do experimento de Lavoisier e óxido de mercúrio II
Assim, era óbvio que o mercúrio havia reagido com algum constituinte do ar na retorta para formar o óxido de mercúrio II. Hoje sabemos que ele reagiu com o oxigênio, assim como ocorre em todas as combustões.
Mas o ponto aqui é que Lavoisier pesou cuidadosamente a retorta com o mercúrio no início e depois da reação. O resultado foi que se o sistema permanecesse fechado todo o tempo, a massa de todas as substâncias envolvidas no início seria igual à massa de todas as substâncias no final, ou seja, não houve perda nem ganho de massa.
Veja um exemplo abaixo:
Mercúrio metálico + oxigênio → óxido de mercúrio II
100,5 g + 8 g = 108,5 g
Lavoisier explicou que a aparente perda de massa ocorreu em razão de os produtos das reações de combustão serem gasosos e, portanto, em sistemas abertos que fossem pesados, ia parecer que a massa diminuiu.
Portanto, realmente nada é criado ou destruído, porque os elementos que constituem as espécies iniciais não somem, eles simplesmente se rearranjam a fim de formar novas substâncias. Isso pode ser visto na equação química da reação que estamos considerando:
2 Hg + 1 O2 → 2 HgO
Essa lei foi e é muito importante por vários motivos, como o fato de representar um avanço no entendimento das reações químicas. Entendeu-se que elas apresentam certa regularidade nas massas (lei ponderais) e volumes (lei volumétrica) das substâncias envolvidas nos reagentes e nos produtos. Isso proporcionou um avanço porque outras teorias erradas foram abandonadas com essas descobertas, como a teoria do flogístico.
Ela também representou uma maior precisão dos cálculos estequiométricos que envolvem as reações químicas, que incluem as quantidades dos reagentes e dos produtos. Isso é especialmente importante hoje em indústrias e laboratórios químicos, que precisam saber de fatores tais como o rendimento de uma reação.
