Vamos trabalhar agora com relações quantitativas que estão implícitas em uma reação química. Voltemos à reação de combustão do metano escrita aqui de maneira balanceada. Esta proporção que está indicada na reação é em mol ou dezena ou dúzia, não importa, nós trabalharemos aqui com mol.
Então, esta representação diz que: um mol de metano necessita de dois mols de oxigênio para reagir, produzindo um mol de CO2 e dois mols de água. Podemos também pensar em número de moléculas: um mol de moléculas de metano corresponde a 6,02 vezes 10 na 23 moléculas de metano. Dois mols de oxigênio corresponde a 12,04 vezes 10 na 23 moléculas de oxigênio e, analogamente, para o CO2 e para a água.
Também podemos falar que um mol de metano corresponde a 16 gramas, dois mols de oxigênio corresponde a 64 gramas. Então, temos que nesta reação, para cada 16 gramas de metano, precisamos 64 gramas de oxigênio. E, assim, produziremos 44 gramas de CO2 e 36 gramas de água.
Se observarmos, nesta reação, nós temos 3 mols de reagentes e 3 mols de produtos. Nós temos 18,06 vezes 10 na 23 moléculas de reagentes e 18,06 vezes 10 na 23 moléculas de produto. Temos 80 gramas de reagentes e temos 80 gramas de produto.
A Lei de Lavoisier diz que as quantidades se conservam. Mas se conservam em qual unidade? Para isso, vamos examinar a reação de combustão do etano.
A reação de combustão do etano balanceada nos dá 1 mol de etano, reage com 3,5 mols de oxigênio, produzindo 2 mols de CO2 e 3 mols de água. Assim, temos nos reagentes 1 + 3,5 = 4,5 mols de reagentes e 5 mols de produto. Então, já eliminamos a possibilidade de que o número de mols seja conservado.
Em termos de moléculas, se somarmos o número de moléculas de reagentes e compararmos com o número de moléculas de produtos, veremos que também não há conservação. Entretanto, se pegarmos qual é a massa que corresponde a um mol de etano (30 gramas), qual é a massa que corresponde a 3,5 mols de oxigênio (112g), assim, temos uma massa de reagentes de 142 gramas. Agora, vamos comparar com as massas de produtos.
Dois mols de CO2 correspondem a 88 gramas, 3 mols de água correspondem a 54 gramas e temos, então, 142 gramas de produtos. Assim, podemos comprovar que somente a massa se conserva. Com esses dados, podemos fazer relações: sabemos que 1 mol de etano reage com 3,5 mol de O2, produzindo dois mols de CO2 e 3 mols de água.
Mas também podemos dizer que 30 gramas de etano reagem com 112 gramas de O2, produzindo 88 gramas de CO2 e 54 gramas de água. Podemos fazer relações cruzadas: podemos calcular qual é a quantidade em gramas de CO2 produzidas quando tivermos, por exemplo, dois mols de etano reagindo com a quantidade suficiente de oxigênio. Podemos saber qual é a quantidade em mol de CO2 produzida quando tivermos 50 gramas de etano reagindo com a quantidade correspondente de oxigênio; e assim por diante.
