CiênciaQuímica - Química Inorgânica - O Mol


Química Inorgânica


O MOL

A matéria para que possa ser manipulada precisa estar formada por um grande número de átomos. Por isso é importante especificar um número total de átomos em uma substância, não como átomos isolados, mas em termos de "conjuntos" consistindo em um determinado número de átomos. Podemos fazer uma analogia com uma cartela de 1 dúzia de ovos. A dúzia de ovos representa um "conjunto", assim na química, não temos a dúzia mas o Número de Avogadro para especificar um conjunto de átomos.

O NÚMERO DE AVOGADRO

Considere um conjunto de átomos de oxigênio com um grande número de átomos de oxigênio, tão grande que o conjunto todo tem uma massa de 16,0 gramas. O número de átomos de oxigênio nesse conjunto será mesmo enorme. O número de oxigênio será da ordem de 6,02 x 1023 átomos de oxigênio. Apesar disso um único átomo de oxigênio tem uma massa extremamente pequena. Soma-se a massa de cada átomo presente do oxigênio contido no conjunto, tem-se essa enormidade e 6,02 x 1023 átomos de oxigênio! Portanto, um átomo de oxigênio tem uma massa de 16,0 u, e um conjunto de 6,02 x 1023 átomos de oxigênio tem uma massa de 16,0 gramas. (u significa unidade de massa atômica)

Veja agora o enxofre. A tabela periódica indica que a massa atômica do enxofre é 32,1u. Isto quer dizer que um átomo de enxofre tem uma massa de 32,1u. Agora pense em um conjunto de átomos de enxofre e que todo esse conjunto tem a massa igual a 32,1gramas. Novamente, o número de átomos no conjunto será de 6,02 x 1023 .

Pegue a tabela periódica e responda: Quantos átomos de cloro há em um conjunto de massa igual 35,45g de átomos de cloro? Como você pôde observar o cloro tem 35,45u, ora se o conjunto tem a massa igual a 35,45 gramas então no conjunto existem 6,02 x 1023 átomos de cloro!

 

MOLS DE ÁTOMOS

Veja, o cloro tem 35,45u e em um conjunto de átomos de cloro tem-se 35,45 gramas, daí podemos dizer que 1Mol de átomos de cloro possui 35,45 gramas. Este raciocínio é aplicado a qualquer átomo. Por exemplo, consultando a tabela periódica: o átomo de enxofre tem 32,u - logo 1Mol de átomos de enxofre tem 32,1 gramas; o átomo de sódio tem 23,u - logo 1Mol de átomos de sódio tem 23,0 gramas e assim por diante. Observe que o Mol representa o conjunto de átomos, sendo assim, 1Mol de átomos de qualquer elemento tem 6,02 x 1023 átomos do elemento.

Exemplos:

Um pedaço de fio de cobre tem a massa de 127,10 gramas (considerando que o fio de cobre só tem cobre), quantos átomos de cobre estão presentes no fio? E quantos Mols de cobre existem no fio?

Resolução: 127,10 g é a massa do fio.

Observando a tabela periódica: o cobre tem 63,55u

Assim sabemos que 1Mol de átomos de cobre tem 63,55g, portanto:

1mol


x 127,10g = 2 mols

63,55g

Portanto,

se 1mol de átomos de cobre tem 6,02 x 1023átomos, 2 mols de átomos de cobre terá:

2 mols


x 6,02 x 1023 átomos =12,04 x 1023 átomos de cobre

1 mol

 

Outro Exemplo:

Qual é a massa de 8,46 x 1024 átomos de carbono? (A massa atômica do carbono é 12,0u)

Solução:

Massa atômica do C = 12u, sendo assim, 1mol de C é igual a 12,0g

8,46 x 1024 átomos de C x 1mol de átomos de C
x 12,0g
6,02 x 1023 átomos de C 1mol de átomos de C

Resposta: 168,6 g de C

 

MOLS DE MOLÉCULAS

O mol é usado também para quantificar outras formas de organização da matéria, como por exemplo, as moléculas.

Podemos dizer 1mol de moléculas de água, 1mol de moléculas de oxigênio, 1mol de moléculas de açúcar e etc. Assim, também em todo caso 1mol de moléculas é 6,02 x 1023 moléculas, que é o número de Avogadro de moléculas.

Exemplo:

Qual é a massa de 1,00mol de moléculas de água (H2O)? Sabendo que as massas atômicas são: H = 1,0u e O = 16,0u.

Resolução:

A massa de uma única molécula é a soma da massas atômicas. Sendo assim a massa de 1 molécula de água é:

1,0u x 2 (tem 2 hidrogênios) + 16,0u = 18,0u, então 1mol de moléculas de água tem 18,0u. Sendo assim 18,0g de água tem 1mol de moléculas de água.

Outro Exemplo:

Qual é a massa de 0,756mol de moléculas de hidróxido de sódio (NaOH)? (veja na tabela periódica as massas atômicas do sódio, oxigênio e do hidrogênio)

Resolução:

23,0u + 16,0u + 1,0u = 40,0u, portanto 40,0u corresponde a 1mol de NaOH,

0,756mol x 40g


= 30,24g

1mol

 

 

MOLS DE FÓRMULAS UNITÁRIAS

Pode-se quantificar fórmula unitárias pelo mol.

Exemplo:

Calcular a massa de 1,00mol de fórmula unitária de nitrato de potássio, KNO3 (massa atômicas: K=39,1; N=14,0 e O=16,0)

Resolução:

39,1u + 14,0u + 3(16,0) = 101,1u. Assim a massa de 1,00mol de fórmula unitária é 101,1g.

 

Ou Exemplo:

A fórmula empírica do ácido sulfúrico é H2SO4. Qual é a massa de 0,546 mol de fórmula unitária do ácido sulfúrico? (massas atômicas: H = 1,0u; S = 32,1u e O = 16,0)

Resolução: 1,0u x 2 + 32,1u + 16,0u x 4 = 98,1u

1mol de ácido sulfúrico = 98,1g

0,546mol x 98,1g
= 53,6g
1mol