Cálculos Químicos. Mol, massa molar, Constante de Avogadro

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1 Cálculos Químicos Mol, massa molar, Constante de Avogadro

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

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

4 Átomo 9 4 Be Massa atômica (u) 9, F 18, Na 22, Átomo , I 126, Cs 132, Pr 140, Tb 158, Ho 164, Tm 168, Au 196, Bi 208, Al 26, P 30, , Sc Mn 54, Co 58, As 74, , Y 92, Rh Nb Massa atômica (u) Peruzzo, F. M.; Canto, E. L. do Química na abordagem do cotidiano. 4. ed. São Paulo: Moderna, V.1 Tabela: Massa atômica dos vinte elementos químicos que são encontrados na natureza sob a forma de um único tipo de átomo

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

8 Massa atômica dos elementos químicos (Exceto os 20 citados!) Média ponderada da massa dos isótopos Ex. (UFRRJ) Um elemento M apresenta os isótopos 79M e 81M. 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

9 Ex. (UFRRJ) Um elemento M apresenta os isótopos 79M e 81M. 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 79 M 81 M Abundância Massa atômica (u) x 79 (100 x) 81 79x + 81 (100 - x ) 79,90 = = 79x x 2x = 110 x = 55%

10 Ex. (UFRRJ) Um elemento M apresenta os isótopos 79M e 81M. 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 + 81 (100 - x ) 79,90 = = 79x x 2x = 110 x = 55%

11 Massa molecular H2O CO2 O2 H2SO4 Massa de íons Na+ Cl - NO3 2 SO 4 3 PO4 Massa de compostos iônicos NaCl CaCO3 AgNO3

12 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 Amedeo Avogadro ( ) 6, mol-1 6, mol-1 Número de Avogadro

13 Relação entre u (microscópico) e g (macroscópic 18 u = massa de 1 molécula de H2O 18 g = massa de (1 mol) moléculas de H2O 1 g = 6.10 u 23 Experimentos com gases, cristais, fenômenos radioativos e processos de galvanoplastia 18 g = u = u 18 g = massa de moléculas de H2O u = g / mol

14 Relação entre u (microscópico) e g (macroscópic Hg MA = 201 u C12H22O11 MM = 342 u H2O MM = 18 u 201 g = massa de átomos de Hg 342 g = massa de moléculas de C12H22O11 (sacarose) 342 u = 342 g / mol 18 g = massa de moléculas de H2O 201 u = 201 g / mol 18 u = 18 g / mol u = g / mol

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

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

17 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=5g 18 g mol 5 g n n = 0, mol n = 0,3 mol 18 g / mol massa de 1 mol ( ) de moléculas de H2O 18 g mol moléculas 5 g ,3 mol -- x x = 1, moléculas x = moléculas (aprox.)

18 Relação entre u (microscópico) e g (macroscópic Ex. Sabendo-se que a massa da água é igual a 18 u, determine a massa expressa em gramas de uma única molécula de H2O. 18 g mol moléculas x molécula x = g 1 g = u

19 Relação entre u (microscópico) e g (macroscópico) Fórmula química Nível atômico H 2O consiste em 1 molécula (18u) x Amostra em escala de Laboratório (gramas) moléculas de H2O 2H e 1O 2 átomos de H 1 átomo de O 2. (1 u) (16 u) x x ( ) átomos de H átomos de O 1 mol de 2 mol de 1 mol de moléculas de H2O átomos de H átomos de O 18 g de H2O 2 g de H 16 g de O

20 Relação entre u (microscópico) e g (macroscópic Ex. 1) (Furg RS) Qual a quantidade de matéria em átomos de hidrogênio que está presente em um mol do composto benzoato de amônio (NH4C7H5O2)? a)4 mol b)5 mol c) 9 mol d)5, mol e)11 mol

21 Relação entre u (microscópico) e g (macroscópic 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

22 Relação entre u (microscópico) e g (macroscópic Ex. 3) O acetileno, C2H2, 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?

23 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!

24 Bibliografia Fig.: Átomo de 12C 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.