Grade 11

Grade 11Conceitos básicos de química


Conceito de mol e massa molar


O conceito de mol é um princípio fundamental na química que serve como uma ponte entre o mundo atômico e o mundo macroscópico que podemos medir. Compreender este conceito é importante para estudos posteriores em química e é amplamente utilizado em vários cálculos e reações.

O que é um mol?

O mol é uma unidade de medida usada na química para expressar a quantidade de uma substância química. É uma das sete unidades base do SI e é definido como exatamente 6.02214076 × 10 23 partículas, que podem ser átomos, moléculas, íons ou elétrons. Este número é conhecido como número de Avogadro.

Importância do mol

  • Contagem de partículas: Átomos e moléculas são incrivelmente pequenos. Eles são tão pequenos que seria impraticável contá-los um por um. O mol permite que os químicos contem partículas pesando-as.
  • Reações químicas: As reações químicas frequentemente envolvem números muito grandes de átomos e moléculas, e uma unidade conveniente é necessária para lidar com eles. O mol permite que os químicos meçam substâncias em quantidades que correspondem à quantidade necessária para uma reação química.
  • Padrão universal: Assim como uma dúzia é universalmente aceita como 12, um mol é universalmente aceito como 6.02214076 × 10 23 partículas.

Número de Avogadro: Representação visual

Vamos entender o número de Avogadro com um exemplo para melhor compreensão. Imagine que você tenha um mol de bolas de basquete.

Um mol de bolas de basquete (6.022 × 10 23 bolas de basquete)
1 semente de gergelim

A quantidade de bolas de basquete que você teria seria mais do que suficiente para cobrir toda a Terra com bolas de basquete, empilhando-as até mais de uma milha de altura. Isso nos ajuda a entender quão grande é o número de Avogadro.

Convertendo mols para partículas e vice-versa

Uma habilidade importante na química é converter entre mols e números de partículas (átomos, moléculas, etc.). Para isso, usamos o número de Avogadro.

Fórmulas de conversão

  • Número de partículas = mols × número de Avogadro
  • Mol = Número de partículas ÷ número de Avogadro

Exemplo de cálculo

Suponha que você tenha 2 mols de moléculas de água. Quantas moléculas de água você tem?

Número de moléculas de água = 2 mols × 6.022 × 10 23 moléculas/mol = 1.2044 × 10 24 moléculas

Agora, vamos fazer o cálculo inverso. Quantos mols são 1.2044 × 10 24 moléculas de água?

Mols de água = 1.2044 × 10 24 moléculas ÷ 6.022 × 10 23 moléculas/mol = 2 mols

Massa molar

Massa molar é a massa de um mol de uma substância (elemento ou composto) expressa em gramas por mol (g/mol). Ela é numericamente igual à massa atômica média do elemento em unidades de massa atômica (uma).

Como calcular a massa molar

Para encontrar a massa molar de uma molécula, some as massas atômicas de todos os átomos que compõem essa molécula.

Exemplo: Massa molar da água (H 2 O)

Uma molécula de água consiste em dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Para calcular a massa molar, siga estas etapas:

  1. Massa do hidrogênio (H) = 1.01 g/mol
  2. Massa do oxigênio (O) = 16.00 g/mol
  3. Fórmula Molecular: H 2 O = 2(H) + 1(O)
Massa Molar de H 2 O = 2(1.01) + 16.00 = 2.02 + 16.00 = 18.02 g/mol

Preenchendo o conceito com exemplos

Se você tem 36.04 gramas de água, quantos mols você terá?

Mols de água = Massa de água ÷ Massa Molar da água = 36.04 gramas ÷ 18.02 g/mol = 2 mols

Isso significa que você tem 2 mols de moléculas de água.

Relação mol-massa-número

A química muitas vezes exige que você converta entre número de partículas, mols e massa. Aqui está como esses conceitos estão relacionados:

Fluxo de conversão

Vamos dizer que você queira converter massa para mols ou partículas. Pense nisso como um fluxograma:

Massa (gramas) Mols Número de partículas

Para converter entre esses, você pode usar o seguinte:

  • Massa para mols: Divida a massa pela massa molar
  • Mols para partículas: Multiplique o número de mols pelo número de Avogadro
  • Partículas para mols: Divida o número de partículas pelo número de Avogadro
  • Mols para massa: Multiplique o número de mols pela massa molar

Pergunta personalizada

Pergunta 1

Se você tem 4 mols de glicose (C 6 H 12 O 6), qual é a massa em gramas?

Massas atômicas: C = 12.01, H = 1.008, O = 16.00 Massa Molar de C 6 H 12 O 6 = 6(12.01) + 12(1.008) + 6(16.00) = 72.06 + 12.096 + 96.00 = 180.16 g/mol Massa = Mols × Massa Molar = 4 × 180.16 = 720.64 gramas

Pergunta 2

Quantas moléculas existem em 0.5 mols de gás nitrogênio (N2)?

Número de moléculas = Mols × número de Avogadro = 0.5 × 6.022 × 10 23 = 3.011 × 10 23 moléculas

Esses exemplos ajudam a entender o conceito de mol e sua utilidade na química.

Conclusão

O conceito de mol e massa molar são centrais para entender e realizar cálculos em química. Eles fornecem uma maneira de converter interações em escala atômica em quantidades macroscópicas que podemos medir e manipular em um ambiente de laboratório. Dominar esses conceitos é essencial para qualquer pessoa que deseje prosseguir com estudos posteriores ou uma carreira que envolva química.


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