Material 2º ano: Quantidade de matéria – Parte 1 (teoria)

MASSA MOLECULAR (MM)

É a massa da molécula medida em unidades de massa atômica. Para cálculos estequioméricos, utliza-se a unidade gramas (g).

O cálculo da massa molecular é feito a partir das massas atômicas dos elementos e a soma dos seus átomos na molécula.

Assim:

H2O (água)
O = 1x 16 = 16
H = 2 x 1 = 2
MM = 16 + 2 = 18g ou 18u

Na fórmula da água há 1 átomo de O que é multiplicado pela sua massa atômica (16), resultando em 16.

Há dois átomos de H que é multiplicado pela sua massa atômica (1), resultando em 2.

Estes resultados são somados e desta forma encontramos o valor da massa molecular, 18g ou 18u.

Veja outros exemplos:

CO2 (dióxido de carbono)
O = 2 x 16 = 32
C = 1 x 12 = 12
MM = 32 + 12 = 44g ou 44u

C12H22O11 (sacarose)
O = 11 x 16 = 176
H = 22 x 1 = 22
C = 12 x 12 = 144
MM = 176 + 22 + 144 = 342g ou 342u
Mg(OH)2  (hidróxido de magnésio)
H = 2 x 1 = 2
O = 2 x 16 = 32
Mg = 1 x 24 = 24
MM = 2 + 32 + 24 = 58g ou 58u

Ca(NO3)2  (nitrato de cálcio)
O = 6 x 16 = 96
N = 2 x 14 = 28
Ca = 1 x 40 = 40
MM = 96 + 28 + 40 = 164g ou 164u

CuSO4.5H2O (sulfato cúprico penta-hidratado)
O = 5 x 16 = 80
H = 10 x 1 = 10
O = 4 x 16 = 64
S = 1 x 32 = 32
Cu = 1 x 63,5 = 63,5
MM = 80 + 10 + 64 + 32 + 63,5 = 249,5g ou 249,5u

MOL

A palavra mol foi utilizada pela primira vez pelo químico Wilhem Ostwald em 1896. Em latim, esta palavra significa mole, que significa”monte”, “quantidade”. A partir desta palavra também originou molécula, que quer dizer pequena quantidade.

 Algumas mercadorias são vendidadas em quantidades já definidas, como por exemplo a dúzia (6), a resma (500) e etc.

O mol também determina quantidade. Pode determinar também massa e volume. Veja o esquema a seguir:



O mol indica quantidade. Um mol de qualquer coisa possui 6,02.1023 unidades. É utilizado em química para referir-se à matéria microscópica, já que este número é muito grande. Pode ser usado para quantificar átomos, moléculas, íons, número de elétrons, etc.

O número 6,02.1023 é a constante de Avogadro.

Exemplos:
1 mol de átomos de H tem 6,02.1023 átomos.
2 mol de átomos de H tem 2 x 6,02.1023 átomos = 12,04.1023 átomos de H

O mol indica massa. Um mol de um elemento é igual a sua massa molecular em gramas (g).
Exemplos:
1 mol de água tem 18g
2 mol de água tem 2 x 18 = 36g

O mol indica volume. Na realidade, indica o volume ocupado por um gás nas CNTP (condições normais de temperatura e pressão). Para gases que estão nestas condições, o valor de um mol é 22,4L (litros).
CNTP:
T=0°C = 273K
P = 1atm = 760mmHg

 CÁLCULOS

Os cálculos estequiométricos são cálculos que relacionam as grandezas e quantidades dos elementos químicos. Utiliza-se muito o conceito de mol nestes cálculos.

É muito importante saber transformar a unidade grama em mol. Pode-se usar a seguinte fórmula:

 

Onde:
n = número de mol (quantidade de matéria)
m = massa em gramas
MM = massa molar (g/mol)

Exemplo:

Quantas gramas existem em 2 mol de CO2?
                          

Este cálculo pode ser feito também por Regra de Três:

Para os cálculos com regra de três, sempre devemos colocar as unidade iguais uma embaixo da outra, como no exemplo acima.

Outros exemplos de cálculos estequiométricos envolvendo apenas a fórmula química:

1. Quantos mols há em 90g de H2O?

90 = 18. x

5 mol = x

2. Quantas moléculas de água há em 3 mol de H2O?

x = 3 . 6,02.1023

x = 18,06. 1023 ou 1,806.1024 moléculas

3) Qual o volume ocupado por 4 mol do gás Cl2 nas CNTP?

x  = 4 x 22,4
 

x = 89,6L

4) Quantos mols existem em 89,6L do gás CO2 nas CNTP?

x = 4 mol

Fonte: http://www.soq.com.br