Objectivos de aprendizagem
- Aprender como as massas de moles de átomos e moléculas são expressas.
Agora que introduzimos a toupeira e praticamos usando-a como factor de conversão, fazemos a pergunta óbvia: porque é que a toupeira é aquele número particular de coisas? Por que é que é e não é…(1 ^ 10^ 23) ou mesmo…(1 ^ 10^ 20)?
O número numa toupeira, o número de Avogadro, está relacionado com os tamanhos relativos da unidade de massa atómica e das unidades de massa grama. Enquanto um átomo de hidrogênio tem uma massa de aproximadamente 1 u, 1 mol de átomos H tem uma massa de aproximadamente 1 grama. E enquanto um átomo de sódio tem uma massa aproximada de 23 u, 1 mol de átomos de Na tem uma massa aproximada de 23 gramas.
Uma molécula de uma substância tem a mesma massa em gramas que um átomo ou molécula tem em unidades de massa atômica. Os números da tabela periódica que identificámos como as massas atómicas dos átomos não só nos dizem a massa de um átomo em u, como também nos dizem a massa de 1 mol de átomos em gramas.
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Uma molécula de uma substância tem a mesma massa em gramas que um átomo ou molécula tem em unidades de massa atómica.
Exemplo \(\PageIndex{1}}): Moles para conversão de massa com elementos
Qual é a massa de cada quantidade?
- 1 mol de átomos de Al
- 2 mol de átomos de U
Solução
- Uma molécula de átomos de Al tem uma massa em gramas que é numericamente equivalente à massa atómica de alumínio. A tabela periódica mostra que a massa atómica (arredondada a duas casas decimais) de Al é 26,98, portanto 1 mol de Al átomos tem uma massa de 26,98 g.
- De acordo com a tabela periódica, 1 mol de U tem uma massa de 238,0 g, portanto a massa de 2 mol é o dobro disso, ou 476,0 g.
Exercicio \(\PageIndex{1}}): Moles para conversão de massa com elementos
Qual é a massa de cada quantidade?
- 1 mol de átomos de Au
- 5 mol de átomos de Br
Resposta a:
197,0 g
Resposta b:
5 mol de átomo de Br x 79,90 g/mol = 399,5 g
O conceito de mol mol pode ser estendido a massas de unidades de fórmula e moléculas também. A massa de 1 mol de moléculas (ou unidades de fórmula) em gramas é numericamente equivalente à massa de uma molécula (ou unidade de fórmula) em unidades de massa atômica. Por exemplo, uma única molécula de O2 tem uma massa de 32,00 u e 1 molécula de O2 tem uma massa de 32,00 g. Tal como acontece com as massas baseadas em unidades de massa atômica, para obter a massa de 1 mol de uma substância, simplesmente somamos as massas dos átomos individuais na fórmula dessa substância. A massa de 1 mol de uma substância é referida como sua massa molar, quer a substância seja um elemento, um composto iônico ou um composto covalente.
Exemplo \(\PageIndex{2}}): Moles to Mass Conversion with Compounds
Qual é a massa de 1 mol de cada substância?
- NaCl
- bilirrubina (C33H36N4O6), o pigmento principal presente na bílis (uma secreção hepática)
Solução
- Soma das massas molares dos átomos na unidade de fórmula de NaCl dá
| 1 Massa molar de Na | 22.99 g |
| 1 Massa molar de NaCl: | 35,45 g |
| Total: | 58,44 g |
A massa de 1 mol de NaCl é 58,44 g.
- Multiplicando a massa molar de cada átomo pelo número de átomos desse tipo na fórmula da bilirrubina e adicionando os resultados, obtemos
| 33 Massa molar de NaCl: | 33 × 12.01 g | 396,33 g |
| 36 Massa molar H: | 36 × 1,01 = | 36.36 g |
| 4 N massa molar: | 4 × 14,01 = | 56,04 g |
| 6 O massa molar: | 6 × 16,00 = | 96.00 g |
| Total: | >584,73 g |
A massa de 1 mol de bilirrubina é 584,73 g.
Exercício \(\PageIndex{2}}): Moles to Mass Conversion with Compounds
Qual é a massa de 1 mol de cada substância?
- sulfato de bário (BaSO4), usado para tomar raios X do trato gastrointescional
- adenosina (C10H13N5O4), um componente dos núcleos celulares crucial para a divisão celular
Resposta a:
233,36 g
Resposta b:
267,28 g
Tenha cuidado ao contar os átomos. Em fórmulas com íons poliatômicos entre parênteses, o subscrito fora dos parênteses é aplicado a cada átomo dentro dos parênteses. Por exemplo, a massa molar de Ba(OH)2 requer a soma de 1 massa de Ba, 2 massas de O, e 2 massas de H:
| 1 massa molar de Ba: | 1 × 137.3 g = | 137,3 g | |
| 2 Massa molar de O: | 2 × 16,00 g = | 32.00 g | |
| 2 Massa molar H: | 2 × 1,01 g = | 2,02 g | |
| Total: | 171.32 g |
Porque massa molar é definida como a massa para 1 mol de uma substância, podemos nos referir a massa molar como gramas por molar (g/mol). O sinal de divisão (/) implica “per,” e “1” está implícito no denominador. Assim, a massa molar da bilirrubina pode ser expressa como 584,73 g/mol, que é lido como “quinhentos e oitenta e quatro ponto setenta e três gramas por mol”
Exercícios de Revisão de Conceito
- Como são determinadas as massas molares dos elementos?
- Como são determinadas as massas molares dos compostos?
Respostas
- Massa molar dos elementos são o mesmo valor numérico que as massas de um único átomo em unidades de massa atómica, mas em unidades de gramas.
- As massas molares dos compostos são calculadas pela soma das massas molares dos seus átomos.
Key Takeaway
- A massa de moles dos átomos e moléculas é expressa em unidades de gramas.
Exercícios
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Qual é a massa molar de Si? Qual é a massa molar de U?
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Qual é a massa molar de Mn? Qual é a massa molar de Mg?
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Qual é a massa molar de FeCl2? Qual é a massa molar de FeCl3?
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Qual é a massa molar de C6H6? Qual é a massa molar de C6H5CH3?
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Qual é a massa molar de (NH4)2S? Qual é a massa molar de Ca(OH)2?
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Qual é a massa molar de (NH4)3PO4? Qual é a massa molar de Sr(HCO3)2?
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Aspirina (C9H8O4) é um analgésico (analgésico) e antipirético (redutor de febre). Qual é a massa molar da aspirina?
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Ibuprofeno (C13H18O2) é um analgésico (analgésico). Qual é a massa molar do ibuprofeno?
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Morfina (C17H19NO3) é um analgésico narcótico. Qual é a massa de 1 mol de morfina?
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Heroína (C21H23NO5) é um narcótico que é um derivado da morfina. Qual é a massa de 1 mol de heroína?
Respostas
1. 28,09 g/mol; 238,0 g/mol
2. 54,94 g/mol; 24,31 g/mol
3. 126,75 g/mol; 162.20 g/mol
5. 68,16 g/mol; 74,10 g/mol
7. 180,17 g/mol
9. 285.37 g
10. 369.45 g