Cálculos Químicos. Mol, massa molar, Constante de Avogadro

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1 Cálculos Químicos Mol, massa molar, Constante de Avogadro

2 Medidas massa (Kg SI) 1 Kg 1000 g Grama 1 g Massa átomo? Unidade? Massa atômica Unidade de massa atômica 1 u massa de 1/12 do átomo de carbono com número de massa igual a 12 ( 12 C).

3 Espectrometria de massa Mass Spectrometry: Department of Chemistry and Biochemistry University of California, Santa Cruz

4 Tabela: Massa atômica dos vinte elementos químicos que são encontrados na natureza sob a forma de um único tipo de átomo Átomo Massa atômica (u) Átomo Massa atômica (u) Be F Na Al P 45 21Sc Mn Co As Y 93 9, Nb 92, , Rh 102, , I 126, , Cs 132, , Pr 140, , Tb 158, , Ho 164, , Tm 168, , Au 196, , Bi 208, Peruzzo, F. M.; Canto, E. L. do Química na abordagem do cotidiano. 4. ed. São Paulo: Moderna, V.1

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7 Massa atômica dos elementos químicos (Exceto os 20 citados!) Média ponderada da massa dos isótopos Átomo Abundância Massa atômica (u) B B MA (B)=? 19,9% 10, ,1% 11, ,9 10,0 u + 80,1 11,0 u MA (B) = = 10,8 100 u

8 Massa atômica dos elementos químicos (Exceto os 20 citados!) Média ponderada da massa dos isótopos Ex. 1 (UFRRJ) Um elemento M apresenta os isótopos 79 M e 81 M. Sabendo que a massa atômica do elemento M é 79,90 u, determine os percentuais de cada isótopo do elemento M.

9 Ex. 1 (UFRRJ) Um elemento M apresenta os isótopos 79 M e 81 M. Sabendo que a massa atômica do elemento M é 79,90 u, determine os percentuais de cada isótopo do elemento M. MA (M )= 79,90 u Átomo Abundância Massa atômica (u) 79 M 81 M x 79 (100 x) 81 79x x 79,90 = = 79x x 2x = 110 x = 55%

10 Ex. 1 (UFRRJ) Um elemento M apresenta os isótopos 79 M e 81 M. Sabendo que a massa atômica do elemento M é 79,90 u, determine os percentuais de cada isótopo do elemento M. MA (M )= 79,90 u Átomo Abundância Massa atômica (u) 79 M 81 M 55 % % 81 79x x 79,90 = = 79x x 2x = 110 x = 55%

11 Ex. 2 Determine a abundância relativa de cada isótopo (porcentagem isotópica) do elemento gálio, cuja massa atômica é de 69,7 u. Os isótopos naturais desse elemento são, respectivamente, 69 Ga e 71 Ga. X = 65% de 69 Ga e y = 35% de 71 Ga.

12 H 2 O Massa molecular CO 2 O 2 H 2 SO 4 Massa de íons Na + Cl - NO 3 SO 4 2 PO 4 3 Massa de compostos iônicos NaCl CaCO 3 AgNO 3

13 Mol 1 mol de moléculas = 6, moléculas 1 mol de átomos = 6, átomos 1 mol de elétrons = 6, elétrons 1 mol de íons = 6, íons 1 mol de... Dúzia Meia 6, mol -1 Número de Avogadro 6, mol -1 Amedeo Avogadro ( )

14 Relação entre u (microscópico) e g (macroscópico) 18 u = massa de 1 molécula de H 2 O 18 g = massa de (1 mol) moléculas de H 2 O 1 g = u Experimentos com gases, cristais, fenômenos radioativos e processos de galvanoplastia 18 g = u = u 18 g = massa de moléculas de H 2 O u = g / mol

15 Relação entre u (microscópico) e g (macroscópico) Hg MA = 201 u C 12 H 22 O 11 MM = 342 u H 2 O MM = 18 u 201 g = massa de átomos de Hg 201 u = 201 g / mol 342 g = massa de moléculas de C 12 H 22 O 11 (sacarose) 342 u = 342 g / mol 18 g = massa de moléculas de H 2 O 18 u = 18 g / mol u = g / mol

16 NaCl MM = 58,44 u 58,44 g = massa de espécies NaCl 58,44 u = 58,44 g / mol

17 Colher de chá contendo 5 ml de água d(água) = 1 g/l n =? moléculas =?

18 Colher de chá V = 5 ml de água d(água) = 1 g/ml n =? moléculas =? n =? d = 1 g/ml d = m / V 1 g/ml = m / 5 ml m = 5 g 18 g mol 5 g n n = 0, mol n = 0,3 mol 18 g / mol massa de 1 mol ( ) de moléculas de H 2 O 18 g mol moléculas 5 g ,3 mol -- x x = 1, moléculas x = moléculas (aprox.)

19 Relação entre u (microscópico) e g (macroscópico) Ex. Sabendo-se que a massa da água é igual a 18 u, determine a massa expressa em gramas de uma única molécula de H 2 O. 18 g mol moléculas x molécula x = g 1 g = u

20 Relação entre u (microscópico) e g (macroscópico) Fórmula química H 2 O consiste em 2H e 1 O Nível atômico 1 molécula 2 átomos de H 1 átomo de O (18u) 2. (1 u) (16 u) x x x Amostra em ( ) escala de moléculas de H 2 O átomos de H átomos de O Laboratório (gramas) 1 mol de 2 mol de 1 mol de moléculas de H 2 O átomos de H átomos de O 18 g de H 2 O 2 g de H 16 g de O

21 Relação entre u (microscópico) e g (macroscópico) Ex. 1) (Furg RS) Qual a quantidade de matéria em átomos de hidrogênio que está presente em um mol do composto benzoato de amônio (NH 4 C 7 H 5 O 2 )? a)4 mol b)5 mol c)9 mol d)5, mol e) 11 mol

22 Relação entre u (microscópico) e g (macroscópico) Ex. 2) Quantos átomos de alumínio há em uma panela que contém 810 g desse metal? MA (Al) = 27 u 27 g mol átomos 810 g x x = x = 1, átomos de alumínio

23 Relação entre u (microscópico) e g (macroscópico) Ex. 3) O acetileno, C 2 H 2, é um gás usado como combustível em maçaricos para soldar metal. Um serralheiro comprou um bujão de acetileno, no qual há 13 kg dessa substância. a) Qual é a massa molar do acetileno? b) Quantas moléculas do gás o serralheiro comprou?

24 Exercícios Massa atômica e molecular 3, 5, 6, 8, 9, 11-14, 16 e 18 (p. 285 e 286) Relação massa, número de espécies e quantidade de matéria 27, 34-36,40,44 ( ) 47, 48, 49, 57, 58 e 60 (p.293 e 294) Adicionais: 61-63, 64, 65 (apenas o primeiro, quinto, o oitavo e o último compostos), 66 (apenas sulfato), 67, 71, e 79 (p. 296 e 297) Química na abordagem do cotidiano. Francisco Miragaia Peruzzo, Eduardo Leite do Canto. 4 ed. V.1 São Paulo: Moderna, Bons estudos!

25 Bibliografia Fig.: Átomo de 12 C e substâncias relação massa / mol. (Fig.: espectrômetro de massas) Peruzzo, F. M.; Canto, E. L. do Química na abordagem do cotidiano. 4. ed. São Paulo: Moderna, V.1 (Tabela isótopos) (Fig.: isótopos do carbono) (Fig.: tabela periódica) (Fig.: tabela periódica isótopos) Fig.: Amedeo Avogadro. (Fig.: bananas) Fig.: Balança analítica com NaCl e colher. Química na abordagem do cotidiano. Francisco Miragaia Peruzzo, Eduardo Leite do Canto. 4 ed. V.1 São Paulo: Moderna, 2006.

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