Contextualização

A "Lei de Conservação da Massa" é um conceito fundamental em química e uma das primeiras leis da natureza que os estudantes de ciências encontram. Originária do trabalho pioneiro de Antoine Lavoisier no século 18, a lei sugere que a quantidade total de matéria - ou massa - permanece constante em um sistema fechado, não importa quais mudanças químicas possam ocorrer. Em outras palavras, a massa dos reagentes (as substâncias que entram em uma reação química) é sempre igual à massa dos produtos (os resultados de uma reação química). Isso é devido ao fato de que a matéria, de acordo com as leis da física, não pode ser criada nem destruída.

Aprendendo a 'Lei de Conservação da Massa', você ganha uma compreensão mais profunda de como a matéria funciona e como certas reações químicas podem transformar substâncias sem perder nada no processo. Isso é essencial para nós entendermos várias reações químicas que vemos na natureza e na indústria todos os dias.

Introdução Teórica

Para realmente entender como a Lei de Conservação da Massa funciona, é importante que notemos algumas coisas fundamentais. Primeiro, essa lei só se aplica a um 'sistema fechado' - isto é, um ambiente onde nada pode entrar ou sair. Isso significa que a massa dos reagentes que você inicia deve ser a mesma dos produtos que você termina, simplesmente porque nada mais poderia entrar ou sair.

Essa lei nos permite fazer um tipo muito útil de cálculos químicos chamados 'cálculos estequiométricos'. Ao propor reações químicas, a Lei de Conservação da Massa nos ajudará a prever a quantidade de produtos que podemos esperar a partir de uma quantidade definida de reagentes.

Em terceiro lugar, estamos tratando da massa, e não do volume ou da forma da substância. Duas substâncias podem ter massas iguais, mas volumes muito diferentes com base em sua densidade. A Lei de Conservação da Massa não se aplica ao volume ou forma, apenas à massa.

Materiais Complementares

Para se aprofundar na Lei de Conservação da Massa e seu impacto na ciência e na indústria, sugiro alguns recursos que podem ajudá-lo a entender melhor este fascinante tema:

Livro: "Elements of Chemistry" - Este é o livro do próprio Antoine Lavoisier, onde ele discute o conceito da "Lei da Conservação da Massa". Ele fornece uma perspectiva histórica interessante.
Documentário: "Lavoisier: O nascimento da Química Moderna" - Este documentário mostra a vida e os trabalhos de Lavoisier e como suas descobertas transformaram a face da química.
Canal YouTube: "Khan Academy" - Este canal popular de aprendizado abrange um vasto domínio de tópicos, incluindo a Lei de Conservação da Massa. Os vídeos são claros, concisos e ideais para alunos das escolas.

Aos grupos, encorajo que explorem esses materiais, discutam entre si e tragam suas opiniões, dúvidas e descobertas para nossa próxima sessão.

Atividade Prática

Comprovação prática da Lei de Conservação da Massa

Objetivo

Colocar em prática o conhecimento teórico adquirido na lei da conservação da massa. Através deste projeto prático, os estudantes irão confirmar a afirmação de que a massa dos reagentes é igual à massa dos produtos em um experimento químico.

Tamanho do Grupo: 3 a 5 alunos.
Duração do Projeto: Aproximadamente 14 horas em um período de aproximadamente sete dias – incluindo a pesquisa inicial, a organização do experimento, a execução, a análise dos resultados, a preparação do documento final com a redação do relatório.

Materiais Necessários:

Balança de precisão
Recipiente fechado (Erlenmeyer com rolha)
Vinagre (50 mL)
Bicarbonato de sódio (5g)
Colher de medida
Luvas de segurança e óculos de proteção
Papel e caneta para registrar os dados

Descrição Detalhada do Projeto:

Os alunos irão realizar uma reação química fechada, mais precisamente a reação do vinagre com o bicarbonato de sódio. Antes de iniciar a reação, eles irão pesar cuidadosamente tanto o vinagre quanto o bicarbonato com a ajuda da balança de precisão. Após a reação, os alunos pesarão novamente o erlenmeyer com o produto da reação para confirmar a lei de conservação da massa.

Passo a passo detalhado para a realização da atividade:

Com auxílio das luvas e óculos de proteção, pesar um erlenmeyer vazio na balança e anotar o valor.
Acrescentar ao erlenmeyer exatamente 50ml vinagre e então pesar novamente o erlenmeyer para determinar a massa do vinagre adicionado. Anotar o valor.
Usando uma colher de medida, pesar exatamente 5g de bicarbonato de sódio. Anotar o valor.
Agora, adicionar o bicarbonato de sódio ao erlenmeyer com o vinagre e imediatamente fechar com a rolha.
Observar e anotar as mudanças que ocorrem na reação. Fazer um desenho ou tirar fotografias para documentar o experimento.
Após a reação ocorrer completamente, ou seja, quando não houver mais a formação de bolhas, pesar o conjunto erlenmeyer mais os produtos da reação. Anotar o valor.
Finalmente, comparar a massa inicial dos reagentes (vinagre e bicarbonato de sódio) e a massa final dos produtos da reação para constatar que são equivalentes.

Entregas do projeto:

Os alunos deverão produzir um relatório escrito contendo os seguintes componentes:

Introdução: Os alunos deverão dar uma breve contextualização sobre a Lei de Conservação da Massa. Incluir quem a formulou, porque é importante, e como se aplica à química.

Desenvolvimento: Nesta seção, os alunos deverão descrever de forma detalhada os passos seguidos para realizar o experimento, incluindo a metodologia usada para medir massas, a reação química que acontece durante o experimento, e os resultados registados a cada estágio. As anotações, imagens ou gráficos produzidos durante a atividade experimental deverão ser incluídos.

Conclusões: Os alunos devem concluir o trabalho reiterando os principais pontos do experimento, especificando os aprendizados obtidos e as conclusões retiradas sobre o projeto. As fontes de erros potenciais durante o experimento e as formas de evitá-las devem ser discutidas também.

Bibliografia: Os alunos devem citar todas as fontes que utilizaram para aprender sobre o experimento e escrever o relatório, incluindo livros, sites, e tutoriais em vídeos.