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Massas Atômicas
Massas Moleculares
Mol e Constante de Avogadro
Massa Molar
O que vamos estudar
O que é massa atômica?
Qual o padrão usado para medir massa
atômica?
O que é massa molecular?
O que é mol e como utilizá-lo para calcular
relações de massa?
Como se calculam relações de massa em
reações químicas?
Questões- Chave
GRANDEZAS FÍSICAS E UNIDADES E UNIDADES DE MEDIDA
O que significa medir
uma grandeza?
GRANDEZAS FÍSICAS E UNIDADES E UNIDADES DE MEDIDA
Qualquer medida de
uma grandeza
consiste sempre
numa comparação da
grandeza com uma
unidade de
referência ou padrão
Unidades básicas no sistema métricoUnidades básicas no sistema métrico
Comprimento metro (m)
Volume litro (L)
Massa grama (g)
Temperatura Celsius (°C)
Energia Calorias (cal)
Quantidade de substância Mol (mol)
Balanças analíticas usadas
em Laboratório
Balanças analíticas usadas
em Laboratório
Qual o padrão
escolhido para
medir a massa
atômica?
E como é feita
esta medida?
Capítulo 13 – Mol
A unidade de massa atômica
 Foi escolhida como unidade de massa atômica
(cujo símbolo é u) um doze avos da massa do isótopo do
carbono de número de massa 12, isto é, 1/12 da massa do 12
C.
÷ em 12
partes iguais
Padrão
1 u
6C
12
1 u = 1 / 12 6C
12
MA = 12u
Detector de íons
acelerador
Campo eletro-magnético
injeção
ionização
 Em um espectrômetro de massa, pode-se determinar
experimentalmente a massa dos átomos.
Capítulo 13 – Mol
Massa atômica é a massa de um átomo expressa em
unidades de massa atômica (u).
Átomo Massa atômica (u)
Berílio, 4Be 9,012182
Fluor, 9F 18,998403
Sódio, 11Na 22,989770
9
19
23
MEDIDA DAS MASSAS ATÔMICAS
 O fato de a massa de um átomo de flúor ser 19 u significa que
seus átomos têm massa 19 vezes maior que 1/12 da massa
de um átomo de 12
C.
Capítulo 13 – Mol
 De modo aproximado, esses valores podem ser escritos assim:
– 23 u11Na23
– 19 u9F19
– 9 u4Be9
MEDIDA DAS MASSAS ATÔMICAS
Capítulo 13 – Mol
 No caso do 27
Al, por exemplo, seu número de massa é 27
e sua massa atômica é 26,981538 u.
Massa atômica(MA) não é mesma
coisa de Número de Massa(A)
Relembrando: Número de Massa (A)
A = P + N Al
P = 13
N = 14
A = 13 + 14 = 27
Relembrando: Massa atômica (MA)
Massa Atômica é a soma das massas dos
prótons e nêutrons do núcleo de um átomo
determinada experimentalmente.
Além disso a massa de um próton não
exatamente igual à massa de um nêutron e na
formação do núcleo de um átomo parte da
massa é convertida em energia, ocorre uma
pequena perda de massa.
Massa atômica de um elemento com dois
ou mais isótopos naturais
 Massa atômica e abundância dos isótopos naturais do
elemento químico cloro:
35
Cl = 34,968853 u (75%) 37
Cl = 36,965903 u (25%)
Capítulo 13 – Mol
 Consideremos uma amostra de 100 átomos desse elemento,
na qual há 75 átomos de 35
Cl (75%) e 25 átomos de 37
Cl (25%).
Capítulo 13 – Mol
 Interpretação: Cada átomo do elemento cloro tem, em média,
massa igual a 35,5 u.
75 · 35 u + 25 · 37 u
100
= 35,5 uMassa média do átomo de cloro =
Massa atômica de um elemento com dois
ou mais isótopos naturais
EXERCÍCIOS SOBRE MASSA ATÔMICA DO ELEMENTO:
(Cesesp - PE) O elemento Lítio, tal como ocorre na natureza, consiste em
dois isòtopos, 3Li7
e 3Li6
, sendo que 92,6% são do isótopo 3Li7
. Qual é a
massa atômica média do Lítio natural, em unidades de massa atômica?
a) 6,45 b) 6,39 c) 6,57 d) 6,93 e)6,88
RESOLUÇÃO:
DADOS:
ISÓTOPOS DO LÍTIO COM SUAS RESPECTIVAS PORCENTAGENS DE
OCORRÊNCIA
3Li7
92,6% 3Li6
100 – 92,6 = 7,4%
PERGUNTA:
MASSA ATÔMICA DO ELEMENTO QUÍMICO
LÍTIO?
RESPOSTA: LETRA D
2) (FEI-SP) Na natureza, encontramos em qualquer amostra
de cloro os isótopos de números de massa 35 e 37. Sabendo
que a massa atômica média do cloro e´ igual a 35,5u, calcule a
porcentagem de cada isótopo nessa mistura.
Sugestão: Considere x a porcentagem de um deles e (100 – x)
a do outro, e substitua esses dados na fórmula da média
ponderada.
DADOS
35
Cl Massa atômica = 35 porcentagem = X%
37
Cl Massa atômica = 37 porcentagem = 100 – X%
Massa atômica média = 35,5
AGORA, BASTA APLICAR A
FÓRMULA:
3550 = 35X + 3700 – 37X
Colocando os valores de X no 1º membro e
os valores independentes no 2º, temos:
2X = 150, logo X = 75%
Porcentagem do 35
Cl = 75% e Porcentagem do 37
Cl = 25%
100.35,5 = 35X + 3700 – 37X
37X – 35X = 3700 – 3550
O que é Massa
Molecular?
Massa Molecular (MM)
é a soma das massas
atômicas de todos os
átomos de uma substância
expressas em unidades de
massa atômica(u)
Massas atômicas e massas moleculares
usando a tabela periódica
Capítulo 13 – Mol
A massa de um átomo do
elemento potássio é de
aproximadamente 39 u.
A massa de um átomo do
elemento carbono é de
aproximadamente 12 u.
A massa de um átomo do
elemento oxigênio é de
aproximadamente 16 u.
Capítulo 13 – Mol
Na tabela periódica, encontramos
o número atômico e a massa
atômica dos elementos.
6
C
12,0
14
Si
28,1
7
N
14,0
8
O
16,0
16
S
32,1
15
P
31
Número atômico
do elemento
Massa atômica
do elemento (u)
Massas atômicas e massas moleculares
usando a tabela periódica
Qual massa de uma
molécula da substância
oxigênio ?
Qual a massa molecular
da substância gás
carbônico (CO2)?
O2
MM = 2 X 16,0 = 32u
MM = 2 X 16,0 + 12 = 44u
Exemplo
Qual a massa molecular da glicose ( C6H12O6)?
C 6 X 12,0 = 72,0
H 12 X 1,0 = 12,0
O 6 X 16,0 = 96,0
C6H12O6 MM = 180,0 u
Exemplo
Qual a massa molecular da Ureia ( NH2 )2CO?
N 2 X 14,0 = 28,0
H 4 X 1,0 = 4,0
C 1 X 12,0 = 12,0
( NH2 )2CO MM = 60,0 u
O 1 X 16,0 = 16,0
Massa de íons
 A massa de um íon (cátion ou ânion) é igual à do
átomo neutro correspondente.
Na = 23 u; Na+
= 23 u S = 32 u; S2–
= 32 u
Capítulo 13 – Mol
Massa de Substâncias Iônicas
Capítulo 13 – Mol
NaCl
Na = 23 u; Cl = 35,5 u
NaCl = 1 ∙ 23 u + 1 ∙ 35,5 u
NaCl = 58,5 u ⇒ Massa fórmula do NaCl
Em alguns textos encontramos “ massa fórmula” (do inglês
formula weight) em vez de “ massa molecular”. Este termo,
entretanto, não é usado no Brasil.
Uma dada massa ou volume de
substância está associada a
números(extremamente
grandes!) das entidades a
constituem.....
Para expressar
essas
quantidades, os
químicos...
Quantidade de
matéria
Essas entidades podem ser
moléculas, átomos ou íons
definiram a
grandeza:
quantidade
de matéria
Cuja unidade
é o MOL
Mol é a quantidade
correspondente a
6,02.1023
unidades
de qualquer coisa
6,02 X 1023
unidades
1 mol de qualquer coisa
1 mol de átomos = 6,02.1023
átomos.
1 mol de moléculas = 6,02.1023
moléculas.
1 mol de íons = 6,02.1023
íons.
O conceito de
mol
Quantidade de Substância ou
de Matéria(Mol)
Mol é a quantidade de matéria (ou de
substância) que contém tantos átomos,
moléculas ou íons quantos átomos houver
em exatamente de 12g Carbono - 12.
6,02 X 1023
átomos
E quantos são os
átomos contidos em
12g de Carbono – 12?
Determinar o número de
átomos, moléculas, íons,
elétrons, etc. contidos numa
certa quantidade de matéria
Para que serve o MOL?
Converter quantidades de
átomos, moléculas, íons,
elétrons, etc. para a unidade
usual de massa, o grama –
através de relações simples;
Para que serve o MOL?
Facilitar os cálculos das
quantidades de substâncias
utilizadas nos processos
químicos industriais.
Para que serve o MOL?
Constante ou número de de Avogadro
Fator de proporcionalidade para calcular nº de
átomos, moléculas, íons, etc. numa certa quantidade
de matéria
N α n
N= átomos, moléculas, íons, etc
n = Quantidade de matéria(mol)
N = NA . n
NA = Constante de Avogadro
NA = 6,02 1023
mol -1
Qual é o número de átomos contidos
numa amostra de 5 mols de sódio?
N = n x NA
N= 5 mol X 6,02 . 1023
átomos.mol -1
N = 30,10. 1023
ou 3,010. 1024
átomos de sódio
Nº de átomos de sódio = N
VOCÊ PODE USAR UMA REGRA
DE TRÊS SIMPLES
Qual é o número de átomos contidos numa
amostra de 5 mols de sódio?
X = 5 . 6,O2 . 1023
= 30,10. 1023
ou
3,010. 1024
ÁTOMOS DE SÓDIO
1 MOL 6,O2 . 1023
ÁTOMOS DE SÓDIO
5 MOLS X
6,02 .1023
mol -1
6,0.1023
mol -1
Constante de Avogadro
Massa Molar
Da dimensão
microscópica para
a macroscópica
Massa Molar
É a massa de um
mol da substância
Massa Molar de uma
substância (M):
É a Massa Molecular da
Substância expressa em gramas
Massa Molar
Unidade:
gramas/mol
Veja os exemplos
Substância Massa
Molecular(u)
Massa de 6,02 . 1023
moléculas (1mol)
Massa Molar
Água(H2O) 18 18g 18 g/mol
Ácido sulfúrico
(H2SO4) 98 98g 98 g/mol
EXEMPLOSEXEMPLOS
Você tem um destes dois e terá que
encontrar o outro
Gramas de AGramas de A Mols de BMols de B
Use massa molar ( g/mol)
Como um fator de conversão
Aplicação
Determine a quantidade de matéria( em mol) e o
número de moléculas em 90 gramas de água.
MM H2O = 18u
Massa Molar de H2O = 18g/mol
X = 5 mols de moléculas de H2O
18g de H2O 1 mol de moléculas de H2O
90 g de H2O X
N = 5 mol X 6,0.1023
moléculas.mol-1
N = 3,0 . 1024
moléculas de H2O
Qual o número de moléculas
em 5 mols de H2O?
VOCÊ TAMBÉM PODE CALCULAR A QUANTIDADE DE
MATÉRIA( EM MOL) UTILIZANDO A SEGUINTE
FÓRMULA
n = quantidade de matéria em mol
m = massa de substância em gramas
M = Massa molar em gramas/mol
OUTRA FORMA DE RESOLVER:
1 mol 6,0 . 1023
moléculas
5 mol y
y = 3,0 . 1024
moléculas de H2O
Qual a Massa Molar do Cálcio (Ca)?
Massa Atômica do Ca = 40u;
Massa Molar do Ca = 40g/mol
Para um elemento químico a
Massa Molar é a massa
atômica expressa em gramas
Exercício
 Qual a quantidade de matéria (em mol) e o número de
átomos existente em 120g de Cálcio ?
Massa Atômica de Ca = 40u
Massa Molar = 40g/mol
40g de Ca 1 mol de átomos de Ca
120g de Ca X mol de átomos de Ca
X= 3 mols de átomos de Ca
Qual o número de átomos de Ca
em 3 mols?
3 mols de átomos de Ca
3 X 6,0.1023
=18. 1023
ou 1,8. 1024
átomos
Questão 01: São feitas as seguintes afirmações sobre o
conceito de mol:
I. Mol é a unidade de quantidade de substância;
II. A quantidade de partículas em 1 mol pode variar a
depender do tipo de entidade química;
III. 2 mols de átomos de sódio contém 1,204. 1024
átomos de
sódio.
IV. 1 mol de átomos de sódio possui a mesma massa em
gramas, que 1 mol de átomos de cálcio;
V. A massa em gramas de 1 mol de átomos de oxigênio é
16g.
São corretas as afirmações:
a) I e III;
b) I, II e III;
c) II e IV;
d) I, III e V;
e) III e V.
Questões
I. Afirmação correta;
II. Errado. A quantidade mol é igual para qualquer entidade química;
III. Correto. 2 mols de átomos = 2 X 6,02.1023
= 1,204.1024
átomos;
IV. 1 mol de átomos de sódio = 23g ; 1 mol de átomos de cálcio = 40g ;
V. Afirmação correta. 1 mol de átomos de oxigênio = 16g.
Resposta: D
Questão 02: (UEL-PR) Quantas vezes a massa da
molécula de glicose, C6H12O6, é maior que a da molécula de
água?
*Consulte a tabela periódica para obter as massas
atômicas.
a) 2 c) 6 e) 10
b) 4 d) 8
MM (C6H12O6) = 6X12 + 12X1 + 6X16 = 180
MM (H2O) = 2X1 + 1X16 = 18;
MM (Glicose)/ MM (Água) 180/18 = 10
Resposta: E
Questão 03: (CESGRANRIO-RJ) O efeito estufa é um
fenômeno de graves conseqüências climáticas que se deve a
altas concentrações de CO2 no ar. Considere que, num dado
período, uma indústria “contribuiu” para o efeito estufa,
lançando 88 toneladas de CO2 na atmosfera. O número de
moléculas do gás lançado ao ar, naquele período, foi
aproximadamente:
Dados: Massas atômicas; C= 12, O=16.
Constante de Avogadro= 6,0. 1023
.
1 tonelada= 106
gramas.
a) 1030
b) 1027
c) 1026
d) 1024
e) 1023
.
Veja a resolução
Dado 88 toneladas de CO2 = 88. 106
g
Pergunta: Nº de moléculas em 88 toneladas de CO2 ?
Resolução:
MM CO2 = 12 + 2(16) = 44
M CO2 = 44g/mol
Nº de moléculas = n . NA
N = 2. 106
mol X 6,0. 1023
mol-1
= 12.1029
= 1,2 . 1030
moléculas.
Resposta: A
44 g 1mol
88. 106
g X
X = 2. 106
mol
Questão 04: A massa molar da Sacarose é:
Dados: C= 12; H=1; O=16.
Fórmula da sacarose: C12H22O11
a) 180 u c) 180 g/mol
b)342 u d) 342 g/mol
e)340 g/mol
MM = 12(12) + 22(1) + 11(16) = 342u
M = 342g/mol
Resposta: D
Questão 05: (FEI-SP) Se a sua assinatura, escrita com grafite do lápis,
pesa 1mg, o número de átomos de carbono em sua assinatura é:
Dados: C= 12.
Constante de Avogadro: 6,0. 1023
.
1g = 1000mg.
a) 6,0. 1023
d) 5,0. 1019
b) 72,24. 1023
e) 1,2. 1022
c) 12
MA de C= 12
M = 12 g/mol
12 g ________ 6,0 . 1023
X = 6,0 .1023
. 10-3
/12 = 0,5 . 1020
= 5.1019
10-3
g _______ X
Resposta: D
Questão 06: (UFRGS-RS) O elemento cloro apresenta
massa atômica igual a 35,45 u. Esta informação
significa que:
a) O átomo de cloro apresenta massa 35,45 vezes maior
que a massa do átomo de hidrogênio.
b) A massa de um átomo de cloro é 35,45 vezes maior que
a massa do isótopo 12 do carbono.
c) A relação entre as massas dos átomos de cloro e de
carbono é 35,45 ÷ 12.
d) Qualquer átomo de cloro apresenta massa 35,45 vezes
maior que 1/12 do isótopo 12 do carbono.
e) A média ponderada das massas dos isótopos do cloro é
35,45 vezes maior que 1/12 da massa do isótopo 12 do
carbono.
Resposta E
Questão 07: (PUC - MG) O ácido tereftálico (C8H6O4) é
utilizado na fabricação de fibras sintéticas, do tipo
poliéster. A massa do oxigênio existente em 0,5 mols
de moléculas desse ácido é, em gramas, igual a:
Dados: Massas molares (g/mol)
C= 12; H=1; O=16.
a) 8,0 c) 32,0
b) 16,0 d) 48,0. e)64
1 Mol de C8H6O4 4 mols de oxigênio = 64 g
0,5 mol de C8H6O4 X
X = 0,5 . 64 = 32g Resposta C
Questão 08: (UNIFOR – CE) Um recipiente contém 2,0 mols
de cloro(Cl2) gasoso. O número de moléculas desse gás é:
a) 2,4. 1023
c) 1,2. 1023
e) 2,0.
b) 1,2. 1024
d) 4,0
Nº de moléculas = 2 X 6,0 .1023
= 1,2 . 1024
moléculas
Resposta: B
Questão 09: (UEPB) O número de Avogadro corresponde
ao número de “espécies” (6,02. 1023
átomos, moléculas,
fórmulas, íons etc.) existentes, quando a massa atômica,
a massa molecular e a massa fórmula da espécie
considerada são expressas em gramas. Baseado nisso,
quantas moléculas existem em 0,196 Kg de ácido
sulfúrico( H2SO4)? (Dados: H=1; S=32; O=16)
a) 12,04. 1023
c) 10,04.1024
b) 8,42.1024
d) 12,04.1025
e) 6,02.1024
MM (H2SO4) = 2(1) + 1(32) + 4(16) = 98
M = 98g/mol
98 g _______ 1mol
196g _____ X X = 196/98 = 2 mols
Nº = 2(6,02. 1023
) = 12,04 . 1023
Resposta : A
Questão 10: (UCS - RS) Após uma partida de futebol,
foi coletado 1,4kg de latinhas de alumínio no estádio.
A massa molar desse metal é 27g/mol. Em valores
arredondados, quantos mols de átomos desse metal
foram coletados?
a) 6,02.1023 c) 13 e) 0,27.
b) 1.400 d) 52
27 g de Al ____________ 1 mol
1400 g de Al _________ X
X = 1400gX 1 mol/ 27g = 51,85 ~ 52 mols
Resposta: D
RELAÇÕES IMPORTANTES
Para resolver problemas envolvendo elementos químicos
Massa molar(g) 1 mol de átomos 6,0 . 1023
átomos
corresponde contém
Lembre-se o valor da Massa molar do elemento é igual
ao da massa atômica, porém a unidade é g/mol
Para calcular a quantidade de matéria
em mol, você pode utilizar a expressão:
n =
m
M
Para calcular quantidade de átomos
N = n . NA ou N = n . 6,0 . 1023
RELAÇÕES IMPORTANTES
Para resolver problemas envolvendo substâncias químicas
Massa molar(g) 1 mol de moléculas 6,0 . 1023
moléculas
corresponde contém
Lembre-se o valor da Massa molar da substância é
igual ao da massa molecular, porém a unidade é g/mol
Para calcular a quantidade de matéria
em mol, você pode utilizar a expressão:
n =
m
M
Para calcular quantidade de moléculas
N = n . NA ou N = n . 6,0 . 1023
Exercício complementar:
RESOLUÇÃO
DADOS DO PROBLEMA:
Massa de ácido acetilsalicílico( C9H8O4) = 90mg
Conversão da massa de mg para g
X = 90. 1O-3
g
12) (Unicamp-SP) Um medicamento contém 90 mg de ácido acetil-
salicílico (C9H8O4) por comprimido.Quantas moléculas dessa substância
há em cada comprimido? (Número de Avogadro = 6,0 · 1023
mol–1
;
massas atômicas relativas: C = 12, O = 16, H = 1).
PERGUNTA:
Número de moléculas de ácido
acetilsalicílico( C9H8O4) por comprimido
MM de C9H8O4 = 9(12) + 8(1) + 4(16) = 180
180g _______ 6,0 . 1023
moléculas
90. 10-3
g _______ X (moléculas)
X = 9. 10-3
. 6,0 . 1023
180
X = 3.1020
MOLÉCULAS
M = 180g/mol
Qual a massa em gramas de uma molécula de hidrogênio?
Dados:
Massa atômica do H = 1
Constante de Avogadro: 6,0. 1023
mol -1
Resolução
Como a substância hidrogênio é formada por moléculas de H2
MM H2 = 1.2 = 2
M H2 = 2g/mol
2g de H2 6,0. 1023
moléculas de H2
X(g) 1 molécula de H2
X =
2
6,0. 1023
g
X = 3,3 . 10 –24
g
8) (Vunesp-SP) O mercúrio, na forma iônica, é tóxico
porque inibe certas enzimas. Uma amostra de 25
gramas de atum de uma grande remessa foi analisada
e constatou-se que continha 2,1 · 10–7
mol de
Hg2+.
Considerando-se que os alimentos com conteúdo
de mercúrio acima de 0,50 · 10–3
gramas por
quilograma de alimento não podem ser
comercializados, demonstre se a remessa de atum
deve ou não ser confiscada.
(Massa atômica do Hg = 200)
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
RESOLUÇÃO
Limite da quantidade de íons Hg2+
por Kg de alimento
0,50. 10-3
g de Hg2+
/ Kg de alimento
Remessa de atum analisada:
25 g de atum contém 2,1 . 10 –7
mol de Hg2+
Linha de raciocínio:
Determinar a massa de íons Hg2+
em 2,1 . 10 –7
mol de Hg2+
Calcular a massa de Hg2+
por quilo de atum na remessa
analisada e comparar com o limite
MA do Hg = 200 M = 200 g/mol
1mol de Hg 2+
200g
2,1 . 10 –7
mol de Hg2+
X
420. 10 –7
= 4,2. 10 –5
g de Hg2+
25g de atum 4,2. 10 –5
g de íons Hg2+
103
g de atum Y
1,68. 10-3
g de Hg2+
Limite
0,50.10-3
g de Hg2+
/ Kg de atum
A amostra deve ser confiscada
9) (Fuvest-SP) Linus Pauling, prêmio Nobel de Química e da Paz,
faleceu recentemente aos 93 anos. Era um ferrenho defensor das
propriedades
terapêuticas da vitamina C. Ingeria diariamente cerca de 2,1 · 10–2
mol
dessa vitamina. Dose diária recomendada de vitamina:
(C6H8O6) ---------------------------------- 62 mg
Quantas vezes, aproximadamente, a dose ingerida por Pauling é
maior que a recomendada?
(Dados: H = 1, C = 12, O = 16)
Exercício proposto 10
Dados:
2,1. 10-2
mol de vitamina C
MM C6H8O6 = 6.(12) + 1.(8) + 6.(16) = 72 + 8 + 96 = 176
M C6H8O6 = 176g/mol
Dose diária de vitamina C recomendada: 62 mg
Cálculo da massa de vitamina C
correspondente a 2,1. 10-2
mol:
1 mol ---------- 176g
2,1. 10-2
mol --------- X
X = 3,7g
3700mg
62mg
= 59,67 = 60 vezes
Bom, por hoje acabou!
Espero que tenham gostado da aula.
Um abraço do Prof. Augusto Sérgio

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Mol a unidade da química

  • 1.
  • 2. Massas Atômicas Massas Moleculares Mol e Constante de Avogadro Massa Molar O que vamos estudar
  • 3. O que é massa atômica? Qual o padrão usado para medir massa atômica? O que é massa molecular? O que é mol e como utilizá-lo para calcular relações de massa? Como se calculam relações de massa em reações químicas? Questões- Chave
  • 4. GRANDEZAS FÍSICAS E UNIDADES E UNIDADES DE MEDIDA O que significa medir uma grandeza?
  • 5. GRANDEZAS FÍSICAS E UNIDADES E UNIDADES DE MEDIDA Qualquer medida de uma grandeza consiste sempre numa comparação da grandeza com uma unidade de referência ou padrão
  • 6. Unidades básicas no sistema métricoUnidades básicas no sistema métrico Comprimento metro (m) Volume litro (L) Massa grama (g) Temperatura Celsius (°C) Energia Calorias (cal) Quantidade de substância Mol (mol)
  • 7. Balanças analíticas usadas em Laboratório Balanças analíticas usadas em Laboratório
  • 8. Qual o padrão escolhido para medir a massa atômica? E como é feita esta medida?
  • 9. Capítulo 13 – Mol A unidade de massa atômica  Foi escolhida como unidade de massa atômica (cujo símbolo é u) um doze avos da massa do isótopo do carbono de número de massa 12, isto é, 1/12 da massa do 12 C. ÷ em 12 partes iguais Padrão 1 u 6C 12 1 u = 1 / 12 6C 12 MA = 12u
  • 10. Detector de íons acelerador Campo eletro-magnético injeção ionização
  • 11.  Em um espectrômetro de massa, pode-se determinar experimentalmente a massa dos átomos. Capítulo 13 – Mol Massa atômica é a massa de um átomo expressa em unidades de massa atômica (u). Átomo Massa atômica (u) Berílio, 4Be 9,012182 Fluor, 9F 18,998403 Sódio, 11Na 22,989770 9 19 23 MEDIDA DAS MASSAS ATÔMICAS
  • 12.  O fato de a massa de um átomo de flúor ser 19 u significa que seus átomos têm massa 19 vezes maior que 1/12 da massa de um átomo de 12 C. Capítulo 13 – Mol  De modo aproximado, esses valores podem ser escritos assim: – 23 u11Na23 – 19 u9F19 – 9 u4Be9 MEDIDA DAS MASSAS ATÔMICAS
  • 13. Capítulo 13 – Mol  No caso do 27 Al, por exemplo, seu número de massa é 27 e sua massa atômica é 26,981538 u. Massa atômica(MA) não é mesma coisa de Número de Massa(A) Relembrando: Número de Massa (A) A = P + N Al P = 13 N = 14 A = 13 + 14 = 27
  • 14. Relembrando: Massa atômica (MA) Massa Atômica é a soma das massas dos prótons e nêutrons do núcleo de um átomo determinada experimentalmente. Além disso a massa de um próton não exatamente igual à massa de um nêutron e na formação do núcleo de um átomo parte da massa é convertida em energia, ocorre uma pequena perda de massa.
  • 15. Massa atômica de um elemento com dois ou mais isótopos naturais  Massa atômica e abundância dos isótopos naturais do elemento químico cloro: 35 Cl = 34,968853 u (75%) 37 Cl = 36,965903 u (25%) Capítulo 13 – Mol  Consideremos uma amostra de 100 átomos desse elemento, na qual há 75 átomos de 35 Cl (75%) e 25 átomos de 37 Cl (25%).
  • 16. Capítulo 13 – Mol  Interpretação: Cada átomo do elemento cloro tem, em média, massa igual a 35,5 u. 75 · 35 u + 25 · 37 u 100 = 35,5 uMassa média do átomo de cloro = Massa atômica de um elemento com dois ou mais isótopos naturais
  • 17. EXERCÍCIOS SOBRE MASSA ATÔMICA DO ELEMENTO: (Cesesp - PE) O elemento Lítio, tal como ocorre na natureza, consiste em dois isòtopos, 3Li7 e 3Li6 , sendo que 92,6% são do isótopo 3Li7 . Qual é a massa atômica média do Lítio natural, em unidades de massa atômica? a) 6,45 b) 6,39 c) 6,57 d) 6,93 e)6,88 RESOLUÇÃO: DADOS: ISÓTOPOS DO LÍTIO COM SUAS RESPECTIVAS PORCENTAGENS DE OCORRÊNCIA 3Li7 92,6% 3Li6 100 – 92,6 = 7,4%
  • 18. PERGUNTA: MASSA ATÔMICA DO ELEMENTO QUÍMICO LÍTIO? RESPOSTA: LETRA D
  • 19. 2) (FEI-SP) Na natureza, encontramos em qualquer amostra de cloro os isótopos de números de massa 35 e 37. Sabendo que a massa atômica média do cloro e´ igual a 35,5u, calcule a porcentagem de cada isótopo nessa mistura. Sugestão: Considere x a porcentagem de um deles e (100 – x) a do outro, e substitua esses dados na fórmula da média ponderada. DADOS 35 Cl Massa atômica = 35 porcentagem = X% 37 Cl Massa atômica = 37 porcentagem = 100 – X% Massa atômica média = 35,5
  • 20. AGORA, BASTA APLICAR A FÓRMULA: 3550 = 35X + 3700 – 37X Colocando os valores de X no 1º membro e os valores independentes no 2º, temos: 2X = 150, logo X = 75% Porcentagem do 35 Cl = 75% e Porcentagem do 37 Cl = 25% 100.35,5 = 35X + 3700 – 37X 37X – 35X = 3700 – 3550
  • 21. O que é Massa Molecular?
  • 22. Massa Molecular (MM) é a soma das massas atômicas de todos os átomos de uma substância expressas em unidades de massa atômica(u)
  • 23. Massas atômicas e massas moleculares usando a tabela periódica Capítulo 13 – Mol A massa de um átomo do elemento potássio é de aproximadamente 39 u. A massa de um átomo do elemento carbono é de aproximadamente 12 u. A massa de um átomo do elemento oxigênio é de aproximadamente 16 u.
  • 24. Capítulo 13 – Mol Na tabela periódica, encontramos o número atômico e a massa atômica dos elementos. 6 C 12,0 14 Si 28,1 7 N 14,0 8 O 16,0 16 S 32,1 15 P 31 Número atômico do elemento Massa atômica do elemento (u) Massas atômicas e massas moleculares usando a tabela periódica Qual massa de uma molécula da substância oxigênio ? Qual a massa molecular da substância gás carbônico (CO2)? O2 MM = 2 X 16,0 = 32u MM = 2 X 16,0 + 12 = 44u
  • 25. Exemplo Qual a massa molecular da glicose ( C6H12O6)? C 6 X 12,0 = 72,0 H 12 X 1,0 = 12,0 O 6 X 16,0 = 96,0 C6H12O6 MM = 180,0 u
  • 26. Exemplo Qual a massa molecular da Ureia ( NH2 )2CO? N 2 X 14,0 = 28,0 H 4 X 1,0 = 4,0 C 1 X 12,0 = 12,0 ( NH2 )2CO MM = 60,0 u O 1 X 16,0 = 16,0
  • 27. Massa de íons  A massa de um íon (cátion ou ânion) é igual à do átomo neutro correspondente. Na = 23 u; Na+ = 23 u S = 32 u; S2– = 32 u Capítulo 13 – Mol
  • 28. Massa de Substâncias Iônicas Capítulo 13 – Mol NaCl Na = 23 u; Cl = 35,5 u NaCl = 1 ∙ 23 u + 1 ∙ 35,5 u NaCl = 58,5 u ⇒ Massa fórmula do NaCl Em alguns textos encontramos “ massa fórmula” (do inglês formula weight) em vez de “ massa molecular”. Este termo, entretanto, não é usado no Brasil.
  • 29. Uma dada massa ou volume de substância está associada a números(extremamente grandes!) das entidades a constituem..... Para expressar essas quantidades, os químicos... Quantidade de matéria Essas entidades podem ser moléculas, átomos ou íons definiram a grandeza: quantidade de matéria Cuja unidade é o MOL
  • 30. Mol é a quantidade correspondente a 6,02.1023 unidades de qualquer coisa
  • 31. 6,02 X 1023 unidades 1 mol de qualquer coisa
  • 32. 1 mol de átomos = 6,02.1023 átomos. 1 mol de moléculas = 6,02.1023 moléculas. 1 mol de íons = 6,02.1023 íons.
  • 34. Quantidade de Substância ou de Matéria(Mol) Mol é a quantidade de matéria (ou de substância) que contém tantos átomos, moléculas ou íons quantos átomos houver em exatamente de 12g Carbono - 12.
  • 35. 6,02 X 1023 átomos E quantos são os átomos contidos em 12g de Carbono – 12?
  • 36. Determinar o número de átomos, moléculas, íons, elétrons, etc. contidos numa certa quantidade de matéria Para que serve o MOL?
  • 37. Converter quantidades de átomos, moléculas, íons, elétrons, etc. para a unidade usual de massa, o grama – através de relações simples; Para que serve o MOL?
  • 38. Facilitar os cálculos das quantidades de substâncias utilizadas nos processos químicos industriais. Para que serve o MOL?
  • 39. Constante ou número de de Avogadro Fator de proporcionalidade para calcular nº de átomos, moléculas, íons, etc. numa certa quantidade de matéria N α n N= átomos, moléculas, íons, etc n = Quantidade de matéria(mol) N = NA . n NA = Constante de Avogadro NA = 6,02 1023 mol -1
  • 40. Qual é o número de átomos contidos numa amostra de 5 mols de sódio? N = n x NA N= 5 mol X 6,02 . 1023 átomos.mol -1 N = 30,10. 1023 ou 3,010. 1024 átomos de sódio Nº de átomos de sódio = N
  • 41. VOCÊ PODE USAR UMA REGRA DE TRÊS SIMPLES Qual é o número de átomos contidos numa amostra de 5 mols de sódio? X = 5 . 6,O2 . 1023 = 30,10. 1023 ou 3,010. 1024 ÁTOMOS DE SÓDIO 1 MOL 6,O2 . 1023 ÁTOMOS DE SÓDIO 5 MOLS X
  • 42. 6,02 .1023 mol -1 6,0.1023 mol -1 Constante de Avogadro
  • 44. Massa Molar É a massa de um mol da substância
  • 45. Massa Molar de uma substância (M): É a Massa Molecular da Substância expressa em gramas
  • 47. Substância Massa Molecular(u) Massa de 6,02 . 1023 moléculas (1mol) Massa Molar Água(H2O) 18 18g 18 g/mol Ácido sulfúrico (H2SO4) 98 98g 98 g/mol EXEMPLOSEXEMPLOS
  • 48. Você tem um destes dois e terá que encontrar o outro Gramas de AGramas de A Mols de BMols de B Use massa molar ( g/mol) Como um fator de conversão
  • 49. Aplicação Determine a quantidade de matéria( em mol) e o número de moléculas em 90 gramas de água. MM H2O = 18u Massa Molar de H2O = 18g/mol X = 5 mols de moléculas de H2O 18g de H2O 1 mol de moléculas de H2O 90 g de H2O X
  • 50. N = 5 mol X 6,0.1023 moléculas.mol-1 N = 3,0 . 1024 moléculas de H2O Qual o número de moléculas em 5 mols de H2O?
  • 51. VOCÊ TAMBÉM PODE CALCULAR A QUANTIDADE DE MATÉRIA( EM MOL) UTILIZANDO A SEGUINTE FÓRMULA n = quantidade de matéria em mol m = massa de substância em gramas M = Massa molar em gramas/mol
  • 52. OUTRA FORMA DE RESOLVER: 1 mol 6,0 . 1023 moléculas 5 mol y y = 3,0 . 1024 moléculas de H2O
  • 53. Qual a Massa Molar do Cálcio (Ca)? Massa Atômica do Ca = 40u; Massa Molar do Ca = 40g/mol Para um elemento químico a Massa Molar é a massa atômica expressa em gramas
  • 54. Exercício  Qual a quantidade de matéria (em mol) e o número de átomos existente em 120g de Cálcio ? Massa Atômica de Ca = 40u Massa Molar = 40g/mol 40g de Ca 1 mol de átomos de Ca 120g de Ca X mol de átomos de Ca X= 3 mols de átomos de Ca
  • 55. Qual o número de átomos de Ca em 3 mols? 3 mols de átomos de Ca 3 X 6,0.1023 =18. 1023 ou 1,8. 1024 átomos
  • 56. Questão 01: São feitas as seguintes afirmações sobre o conceito de mol: I. Mol é a unidade de quantidade de substância; II. A quantidade de partículas em 1 mol pode variar a depender do tipo de entidade química; III. 2 mols de átomos de sódio contém 1,204. 1024 átomos de sódio. IV. 1 mol de átomos de sódio possui a mesma massa em gramas, que 1 mol de átomos de cálcio; V. A massa em gramas de 1 mol de átomos de oxigênio é 16g. São corretas as afirmações: a) I e III; b) I, II e III; c) II e IV; d) I, III e V; e) III e V. Questões
  • 57. I. Afirmação correta; II. Errado. A quantidade mol é igual para qualquer entidade química; III. Correto. 2 mols de átomos = 2 X 6,02.1023 = 1,204.1024 átomos; IV. 1 mol de átomos de sódio = 23g ; 1 mol de átomos de cálcio = 40g ; V. Afirmação correta. 1 mol de átomos de oxigênio = 16g. Resposta: D
  • 58. Questão 02: (UEL-PR) Quantas vezes a massa da molécula de glicose, C6H12O6, é maior que a da molécula de água? *Consulte a tabela periódica para obter as massas atômicas. a) 2 c) 6 e) 10 b) 4 d) 8 MM (C6H12O6) = 6X12 + 12X1 + 6X16 = 180 MM (H2O) = 2X1 + 1X16 = 18; MM (Glicose)/ MM (Água) 180/18 = 10 Resposta: E
  • 59. Questão 03: (CESGRANRIO-RJ) O efeito estufa é um fenômeno de graves conseqüências climáticas que se deve a altas concentrações de CO2 no ar. Considere que, num dado período, uma indústria “contribuiu” para o efeito estufa, lançando 88 toneladas de CO2 na atmosfera. O número de moléculas do gás lançado ao ar, naquele período, foi aproximadamente: Dados: Massas atômicas; C= 12, O=16. Constante de Avogadro= 6,0. 1023 . 1 tonelada= 106 gramas.
  • 60. a) 1030 b) 1027 c) 1026 d) 1024 e) 1023 . Veja a resolução
  • 61. Dado 88 toneladas de CO2 = 88. 106 g Pergunta: Nº de moléculas em 88 toneladas de CO2 ? Resolução: MM CO2 = 12 + 2(16) = 44 M CO2 = 44g/mol Nº de moléculas = n . NA N = 2. 106 mol X 6,0. 1023 mol-1 = 12.1029 = 1,2 . 1030 moléculas. Resposta: A 44 g 1mol 88. 106 g X X = 2. 106 mol
  • 62. Questão 04: A massa molar da Sacarose é: Dados: C= 12; H=1; O=16. Fórmula da sacarose: C12H22O11 a) 180 u c) 180 g/mol b)342 u d) 342 g/mol e)340 g/mol MM = 12(12) + 22(1) + 11(16) = 342u M = 342g/mol Resposta: D
  • 63. Questão 05: (FEI-SP) Se a sua assinatura, escrita com grafite do lápis, pesa 1mg, o número de átomos de carbono em sua assinatura é: Dados: C= 12. Constante de Avogadro: 6,0. 1023 . 1g = 1000mg. a) 6,0. 1023 d) 5,0. 1019 b) 72,24. 1023 e) 1,2. 1022 c) 12 MA de C= 12 M = 12 g/mol 12 g ________ 6,0 . 1023 X = 6,0 .1023 . 10-3 /12 = 0,5 . 1020 = 5.1019 10-3 g _______ X Resposta: D
  • 64. Questão 06: (UFRGS-RS) O elemento cloro apresenta massa atômica igual a 35,45 u. Esta informação significa que: a) O átomo de cloro apresenta massa 35,45 vezes maior que a massa do átomo de hidrogênio. b) A massa de um átomo de cloro é 35,45 vezes maior que a massa do isótopo 12 do carbono. c) A relação entre as massas dos átomos de cloro e de carbono é 35,45 ÷ 12.
  • 65. d) Qualquer átomo de cloro apresenta massa 35,45 vezes maior que 1/12 do isótopo 12 do carbono. e) A média ponderada das massas dos isótopos do cloro é 35,45 vezes maior que 1/12 da massa do isótopo 12 do carbono. Resposta E
  • 66. Questão 07: (PUC - MG) O ácido tereftálico (C8H6O4) é utilizado na fabricação de fibras sintéticas, do tipo poliéster. A massa do oxigênio existente em 0,5 mols de moléculas desse ácido é, em gramas, igual a: Dados: Massas molares (g/mol) C= 12; H=1; O=16. a) 8,0 c) 32,0 b) 16,0 d) 48,0. e)64 1 Mol de C8H6O4 4 mols de oxigênio = 64 g 0,5 mol de C8H6O4 X X = 0,5 . 64 = 32g Resposta C
  • 67. Questão 08: (UNIFOR – CE) Um recipiente contém 2,0 mols de cloro(Cl2) gasoso. O número de moléculas desse gás é: a) 2,4. 1023 c) 1,2. 1023 e) 2,0. b) 1,2. 1024 d) 4,0 Nº de moléculas = 2 X 6,0 .1023 = 1,2 . 1024 moléculas Resposta: B
  • 68. Questão 09: (UEPB) O número de Avogadro corresponde ao número de “espécies” (6,02. 1023 átomos, moléculas, fórmulas, íons etc.) existentes, quando a massa atômica, a massa molecular e a massa fórmula da espécie considerada são expressas em gramas. Baseado nisso, quantas moléculas existem em 0,196 Kg de ácido sulfúrico( H2SO4)? (Dados: H=1; S=32; O=16) a) 12,04. 1023 c) 10,04.1024 b) 8,42.1024 d) 12,04.1025 e) 6,02.1024
  • 69. MM (H2SO4) = 2(1) + 1(32) + 4(16) = 98 M = 98g/mol 98 g _______ 1mol 196g _____ X X = 196/98 = 2 mols Nº = 2(6,02. 1023 ) = 12,04 . 1023 Resposta : A
  • 70. Questão 10: (UCS - RS) Após uma partida de futebol, foi coletado 1,4kg de latinhas de alumínio no estádio. A massa molar desse metal é 27g/mol. Em valores arredondados, quantos mols de átomos desse metal foram coletados? a) 6,02.1023 c) 13 e) 0,27. b) 1.400 d) 52 27 g de Al ____________ 1 mol 1400 g de Al _________ X X = 1400gX 1 mol/ 27g = 51,85 ~ 52 mols Resposta: D
  • 71. RELAÇÕES IMPORTANTES Para resolver problemas envolvendo elementos químicos Massa molar(g) 1 mol de átomos 6,0 . 1023 átomos corresponde contém Lembre-se o valor da Massa molar do elemento é igual ao da massa atômica, porém a unidade é g/mol Para calcular a quantidade de matéria em mol, você pode utilizar a expressão: n = m M Para calcular quantidade de átomos N = n . NA ou N = n . 6,0 . 1023
  • 72. RELAÇÕES IMPORTANTES Para resolver problemas envolvendo substâncias químicas Massa molar(g) 1 mol de moléculas 6,0 . 1023 moléculas corresponde contém Lembre-se o valor da Massa molar da substância é igual ao da massa molecular, porém a unidade é g/mol Para calcular a quantidade de matéria em mol, você pode utilizar a expressão: n = m M Para calcular quantidade de moléculas N = n . NA ou N = n . 6,0 . 1023
  • 73. Exercício complementar: RESOLUÇÃO DADOS DO PROBLEMA: Massa de ácido acetilsalicílico( C9H8O4) = 90mg Conversão da massa de mg para g X = 90. 1O-3 g 12) (Unicamp-SP) Um medicamento contém 90 mg de ácido acetil- salicílico (C9H8O4) por comprimido.Quantas moléculas dessa substância há em cada comprimido? (Número de Avogadro = 6,0 · 1023 mol–1 ; massas atômicas relativas: C = 12, O = 16, H = 1).
  • 74. PERGUNTA: Número de moléculas de ácido acetilsalicílico( C9H8O4) por comprimido MM de C9H8O4 = 9(12) + 8(1) + 4(16) = 180 180g _______ 6,0 . 1023 moléculas 90. 10-3 g _______ X (moléculas) X = 9. 10-3 . 6,0 . 1023 180 X = 3.1020 MOLÉCULAS M = 180g/mol
  • 75. Qual a massa em gramas de uma molécula de hidrogênio? Dados: Massa atômica do H = 1 Constante de Avogadro: 6,0. 1023 mol -1 Resolução Como a substância hidrogênio é formada por moléculas de H2 MM H2 = 1.2 = 2 M H2 = 2g/mol 2g de H2 6,0. 1023 moléculas de H2 X(g) 1 molécula de H2 X = 2 6,0. 1023 g X = 3,3 . 10 –24 g
  • 76. 8) (Vunesp-SP) O mercúrio, na forma iônica, é tóxico porque inibe certas enzimas. Uma amostra de 25 gramas de atum de uma grande remessa foi analisada e constatou-se que continha 2,1 · 10–7 mol de Hg2+. Considerando-se que os alimentos com conteúdo de mercúrio acima de 0,50 · 10–3 gramas por quilograma de alimento não podem ser comercializados, demonstre se a remessa de atum deve ou não ser confiscada. (Massa atômica do Hg = 200) EXERCÍCIOS PROPOSTOS
  • 77. RESOLUÇÃO Limite da quantidade de íons Hg2+ por Kg de alimento 0,50. 10-3 g de Hg2+ / Kg de alimento Remessa de atum analisada: 25 g de atum contém 2,1 . 10 –7 mol de Hg2+ Linha de raciocínio: Determinar a massa de íons Hg2+ em 2,1 . 10 –7 mol de Hg2+ Calcular a massa de Hg2+ por quilo de atum na remessa analisada e comparar com o limite
  • 78. MA do Hg = 200 M = 200 g/mol 1mol de Hg 2+ 200g 2,1 . 10 –7 mol de Hg2+ X 420. 10 –7 = 4,2. 10 –5 g de Hg2+ 25g de atum 4,2. 10 –5 g de íons Hg2+ 103 g de atum Y 1,68. 10-3 g de Hg2+ Limite 0,50.10-3 g de Hg2+ / Kg de atum A amostra deve ser confiscada
  • 79. 9) (Fuvest-SP) Linus Pauling, prêmio Nobel de Química e da Paz, faleceu recentemente aos 93 anos. Era um ferrenho defensor das propriedades terapêuticas da vitamina C. Ingeria diariamente cerca de 2,1 · 10–2 mol dessa vitamina. Dose diária recomendada de vitamina: (C6H8O6) ---------------------------------- 62 mg Quantas vezes, aproximadamente, a dose ingerida por Pauling é maior que a recomendada? (Dados: H = 1, C = 12, O = 16)
  • 80. Exercício proposto 10 Dados: 2,1. 10-2 mol de vitamina C MM C6H8O6 = 6.(12) + 1.(8) + 6.(16) = 72 + 8 + 96 = 176 M C6H8O6 = 176g/mol Dose diária de vitamina C recomendada: 62 mg Cálculo da massa de vitamina C correspondente a 2,1. 10-2 mol: 1 mol ---------- 176g 2,1. 10-2 mol --------- X X = 3,7g 3700mg 62mg = 59,67 = 60 vezes
  • 81. Bom, por hoje acabou! Espero que tenham gostado da aula. Um abraço do Prof. Augusto Sérgio

Notas do Editor

  1. FICHA TÉCNICA QUÍMICA GERAL Substâncias e Funções Inorgânicas Condutividade Elétrica de Soluções Aquosas Conteúdo: Livro de Química na Abordagem do Cotidiano Vol. 1 (Tito Canto) - pg. 338 a 367 Objetivos Conhecer a diferença entre substâncias orgânicas e inorgânicas Analisar os conceitos de ácidos e bases Estrutura: Este módulo é composto por 52 slides e uma animação com tempo previsto para 2 horas aulas (1h 40 min) Contextualização:Ácidos e Bases do cotidiano e seus processo industrial e a relação desses com o desenvolvimento socioeconomico de um país. Interdisciplinaridade: Biologia – Equilibrio acido-base nos organismos Geografia - Indice socio-economico (industrilização e o uso de produtos químicos) Matemática – Conceito de função logaritimica (pH) Animção: Escala de pH Atividade Interativa: Acidos e Bases no Cotidiano Referencias Bibliográficas Tito e Canto Atikins REVID Infopédia