Cálculos Químicos Mol, massa molar, Constante de Avogadro
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).
Espectrometria de massa http://www.chemistry.ucsc.edu/research/facilities/massspec.html Mass Spectrometry: Department of Chemistry and Biochemistry University of California, Santa Cruz
Átomo 9 4 Be 19 9 23 11 27 13 31 15 Massa atômica (u) 9,012182 F 18,998403 Na 22,989770 Átomo 93 41 103 45 127 53 102,905504 I 126,904468 Cs 132,905447 Pr 140,907648 Tb 158,925343 Ho 164,930319 Tm 168,934211 Au 196,966552 Bi 208,980383 Al 26,981538 P 30,973762 133 55 141 59 44,955910 159 65 Sc 55 25 59 27 75 33 Mn 54,938050 Co 58,933200 As 74,921596 165 67 169 69 197 79 88,905848 209 83 Y 92,906378 Rh 45 21 89 39 Nb Massa atômica (u) Peruzzo, F. M.; Canto, E. L. do Química na abordagem do cotidiano. 4. ed. São Paulo: Moderna, 2010. 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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http://conhecerparadebater.blogspot.com.br/2011/08/pesos-atomicos-nao-sao-constantes-da.html
Massa atômica dos elementos químicos (Exceto os 20 citados!) Média ponderada da massa dos isótopos Átomo 10 5 11 5 B B MA (B)=? Abundância Massa atômica (u) 19,9% 10,012937 80,1% 11,009306 19,9 10,0 u + 80,1 11,0 u MA (B)= =10,8 u 100
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
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 = 100 7990 = 79x + 8100-81x 2x = 110 x = 55%
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 % 79 45 % 81 79x + 81 (100 - x ) 79,90 = 100 7990 = 79x + 8100-81x 2x = 110 x = 55%
Massa molecular H2O CO2 O2 H2SO4 Massa de íons Na+ Cl - NO3 2 SO 4 3 PO4 Massa de compostos iônicos NaCl CaCO3 AgNO3
Mol 1 mol de moléculas = 6,0. 1023 moléculas 1 mol de átomos = 6,0. 1023 átomos 1 mol de elétrons = 6,0. 1023 elétrons 1 mol de íons = 6,0. 1023 íons 1 mol de... Dúzia Meia Amedeo Avogadro (1786-1856) 6,02214. 1023 mol-1 6,02. 1023 mol-1 Número de Avogadro
Relação entre u (microscópico) e g (macroscópic 18 u = massa de 1 molécula de H2O 18 g = massa de 6.1023 (1 mol) moléculas de H2O 1 g = 6.10 u 23 Experimentos com gases, cristais, fenômenos radioativos e processos de galvanoplastia 18 g = 18. 6. 1023 u = 6. 1023. 18 u 18 g = massa de 6. 1023 moléculas de H2O u = g / mol
Relação entre u (microscópico) e g (macroscópic Hg MA = 201 u C12H22O11 MM = 342 u H2O MM = 18 u 201 g = massa de 6. 1023 átomos de Hg 342 g = massa de 6. 1023 moléculas de C12H22O11 (sacarose) 342 u = 342 g / mol 18 g = massa de 6. 1023 moléculas de H2O 201 u = 201 g / mol 18 u = 18 g / mol u = g / mol
NaCl MM = 58,44 u 58,44 g = massa de 6. 1023 espécies NaCl 58,44 u = 58,44 g / mol
Colher de chá contendo 5 ml de água d(água) = 1 g/l n=? moléculas =?
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 ----- 1 mol 5 g ----- n n = 0,277... mol n = 0,3 mol 18 g / mol massa de 1 mol (6. 1023) de moléculas de H2O 18 g ----- 1 mol ----- 6. 1023 moléculas 5 g ----- 0,3 mol -- x x = 1,666.... 1023 moléculas x = 2.1023 moléculas (aprox.)
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 ------- 1 mol ---------- 6.1023 moléculas x ------------------------1 molécula x = 3.10-23 g 1 g = 6.1023 u
Relação entre u (microscópico) e g (macroscópico) Fórmula química Nível atômico H 2O consiste em 1 molécula (18u) x 6. 1023 Amostra em escala de Laboratório (gramas) 6. 1023 moléculas de H2O 2H e 1O 2 átomos de H 1 átomo de O 2. (1 u) (16 u) x 6. 1023 x 6. 1023 2(6. 1023) 6. 1023 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
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)5,4.1024 mol e)11 mol
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 ------ 1 mol ------- 6.1023 átomos 810 g ---------------------- x x = 180.1023 x = 1,8.1025 átomos de alumínio
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?
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 (290-292) 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, 75-77 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, 2006. Bons estudos!
Bibliografia http://pt.slideshare.net/lasqmc/calculos-quimicos-9736224 Fig.: Átomo de 12C e substâncias relação massa / mol. http://www.chemistry.ucsc.edu/research/facilities/mass-spec.html (Fig.: espectrômetro de massas) Peruzzo, F. M.; Canto, E. L. do Química na abordagem do cotidiano. 4. ed. São Paulo: Moderna, 2010. V.1 (Tabela isótopos) http://fisicosequimicos.blogspot.com.br/2010_12_01_archive.html (Fig.: isótopos do carbono) http://portaldoprofessor.mec.gov.br (Fig.: tabela periódica) http://conhecerparadebater.blogspot.com.br/2011/08/pesos-atomicosnao-sao-constantes-da.html (Fig.: tabela periódica isótopos) http://www.brasilescola.com/quimica/mol-numero-avogadro-qualrelacao.htm Fig.: Amedeo Avogadro. http://sobarte.blogspot.com.br/ (Fig.: bananas) http://pt.wikipedia.org/wiki/mol 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.