Mol e massas atômica e molecular
O primeiro padrão comparativo de massas atômicas foi o átomo de hidrogênio. Após a descoberta do fenômeno da isotopia, demonstrou-se que tal padrão não era adequado. Devia-se obter um padrão que não estivesse sujeito às variações de massa que poderiam ocorrer mesmo dentro de um mesmo elemento químico. O átomo de 12C foi escolhido como padrão e sua massa foi estabelecida como sendo 12 u (unidades de massa atômica). É como se o átomo de 12C fosse dividido em 12 partes e esse 1/12 da massa fosse usado na obtenção da massa relativa dos demais elementos.
átomo de 12C
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Dividindo-se o átomo de 12C em 12 partes iguais...
1/12 C
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1/12 C
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1/12 C
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1/12 C
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1/12 C
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1/12 C
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1/12 C
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1/12 C
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1/12 C
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1/12 C
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1/12 C
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1/12 C
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A partir daí a massa dos diversos elementos passou a ser comparada com a massa de 1/12 do átomo de 12C...
a massa de 1 átomo de Hidrogênio = massa de 1 x 1/12 C massa atômica H = 1 u
a massa de 1 átomo de Oxigênio = massa de 16 x 1/12 C massa atômica O = 16 u
a massa de 1 átomo de Carbono = massa de 12x 1/12 C massa atômica C = 12 u
As massas atômicas são quantidades adimensionais, pois resultam da comparação direta de unidades iguais.
massa 1 átomo de O = 16 u = 16
massa padrão de massa atômica 1 u
A massa atômica de um elemento que possui isótopos representa quantas vezes a massa média poderada deste é maior que a unidade de massa atômica (u). Não se deve confundir com número de massa de um elemento que é a somatória do número de partículas positivas e neutras de um átomo (considerando a média ponderada dos diferentes isótopos). Este último, por ser uma quantidade, sempre será um número inteiro.
Como exemplo, vamos calcular a massa atômica do elemento Cloro (Cl). Existem dois tipos de átomo de Cloro.
| Cloro 35 | 34,98 u | abundância de 75,4 % |
| Cloro 37 | 36,97 u | abundância de 24,6 % |
A massa média do elemento Cloro será igual a massa ponderada dos seus isótopos.
massaCl = [(34,98 x 75,4) + (36,97 x 24,6)] / 100 = 35,453 u
A massa molecular das substâncias é igual à somatória das massas atômicas dos elementos constituintes. Representa quantas vezes a massa da molécula é maior que a unidade de massa atômica (u).
massa atômica H = 1u mol de H = 1g
massa atômica de O = 8u mol de O = 8
massa molecular H2O = 2 x 1 + 1 x 16 = 18u mol de H2O = 18g
um mol de H tem 6,02 x 1023 átomos de Hidrogênio
um mol de O tem 6,02 x 1023 átomos de Oxigênio
um mol de H2O tem 6,02 x 1023 moléculas de água
Quando expressa em gramas, a massa atômica de um elemento (átomo grama) apresenta 6,02 x1023 unidades de átomos deste elemento. Quando expressa em gramas, a massa molecular de uma substância (molécula grama) apresenta 6,02 x 1023 unidades unidades de moléculas desta substância. Esta quantidade ficou conhecida como constante de Avogadro.
Mol é a quantidade de substância que contém 6,02 x 1023 unidades da substância em questão e é unidade de quantidade de matéria.
Volume molar é o volume ocupado por uma molécula grama de qualquer substância. Para substâncias gasosas, este volume é igual a 22,4 L nas CNTP (Condições Normais deTemperatura e Pressão = pressão de 1 atm e temperatura de 0 ºC).
1 mol de H tem 1g e 6,02 x 1023 átomos de hidrogênio
2 mols de H tem 2g e 2 x ( 6,02 x 1023) átomos de hidrogênio
3 mols de H tem 3g e 3 x ( 6,02 x 1023) átomos de hidrogênio
1 mol de H2O 18g e 6,02 x 1023 moléculas de água
2 mols de H2O tem 36g e 2 x (6,02 x 1023) moléculas de água
3 mols de H2O tem 54g e 3 x (6,02 x 1023) moléculas de água
1 mol de H2O tem 18g e 6,02 x 1023 átomos de oxigênio e 2 x (6,02 x 1023) átomos de hidrogênio
2 mols de H2O tem 36g e 2 x (6,02 x 1023) átomos de oxigênio e 4 x (6,02 x 1023) átomos de hidrogênio
3 mols de H2O tem 54g e 3 x (6,02 x 1023) átomos de oxigênio e 6 x (6,02 x 1023) átomos de hidrogênio
O mol é a linguagem das reações químicas. Os coeficientes representam número de mols.
2 NaOH + 1 H2SO4 => 1 Na2SO4 + 2 H2O
Reagentes: 2 mols de NaOH e 1 mol de H2SO4
Produtos: 1 mol de Na2SO4 e 2 mols de H2O
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