Universidade Federal da Paraíba
Centro de Ciências Exatas e da Natureza
Departamento de Química
Disciplina: Química Básica Transformações
Cálculos Químicos ‐ MOL
Curso: Química Industrial/Lic. Química/Bacharelado
Professora: Liliana Lira Pontes
Semestre 2015.1
MOL
É A UNIDADE UTILIZADA PELOS QUÍMICOS, RELACIONADA
COM UM Nº GRANDE DE ÁTOMOS, ÍONS, MOLÉCULAS
O mol : origem da palavra latina mols
GRANDE PORÇÃO COMPACTA
MOL
Um mol é análogo de “dúzia”.
Uma “dúzia” pode ser definida como um número de latas de
refrigerante em uma embalagem de 12.
1
Mol
=
Quantidade
de
matéria/número de átomos que
existe em exatamente 12 g do
isótopo-12 do carbono
A massa de 1 mol de átomos de C12 é 12 g.
A massa de 1 átomo de C12 foi determinada pela espectrometria
de massa como 1,99265 x 10-23 g.
Número de átomos do C12 =
12 g
1,99265 x 10-23 g
= 6,0221 x 1023 átomos
Como o mol dá o número de átomos em uma amostra, segue que 1 mol de
átomos de qualquer elemento é 6,0221 x 1023 átomos do elemento. Então, 1
mol de quaisquer objetos representa 6,0221 x 1023 daqueles objetos.
MOL Æ NÚMERO FIXO DE PARTÍCULAS
6,02 x 1023
1 mol de moléculas de H2O Æ 6,02 x 1023 moléculas de H2O
1 mol de átomos de Cl
Æ 6,02 x 1023 átomos de Cl
1 mol de íons de Na+
Æ 6,02 x 1023 íons de Na+
LORENZO ROMANO AMEDEO CARLO
AVOGADRO (1776-1856)
NA = Número de Avogadro = 6,02 x 10 23
Constante de Avogadro
Número de objetos por mol
NA = Número de Avogadro = 6,02 x 10 23
Constante de Avogadro
Usada na conversão entre a quantidade química (número de
mols) e o número de átomos,íons ou molécula
N = nNA
Número de
átomos/objetos
Quantidade de
substância em
mol/Número de
mols
Número de objetos
por mol/número de
Avogrado
Converter o número de átomo a mols
EXEMPLO (1): Sabe-se que uma amostra de vitamina C
contém 1,29 x 1024 átomos de hidrogênio (bem como outras
espécies de átomos). Quantos mols de hidrogênio a
amostra contém?
Resposta: 2,14 mols
EXEMPLO (2): Supondo que a população aproximada da terra
é 5,7 bilhões de pessoas.
(a) Quantos mols de pessoas habitam a terra?
Respostas: (a) 9,5 x 10-15
UM MOL DE QUALQUER ELEMENTO TEM
MASSA EM GRAMAS IGUAL À MASSA
ATÔMICA DO ELEMENTO
1 mol de átomos dos elementos:
C, S, Cu, Pb e Hg
1 mol de moléculas de compostos
moleculares
1 mol de Fórmulas Unitárias de
compostos iônicos
Massa Molar
A massa molar de um elemento é a massa por mol de seus
átomos;
tomos a massa molar de um composto molecular é a
massa por mol de suas moléculas;
culas a massa molar de um
composto iônico é a massa por mol de suas fórmulas
unitárias.
rias A unidade de massa molar em todos os casos é
grama por mol (g. mol-1)
O
Æ MM = 16 g.mol-1
H2SO4
Æ MM = 2 x 1 + 32 + 4 x 16 = 98 g.mol-1
Na2SO4
Æ MM = 2 x 23 + 32 + 4 x 16 = 142 g. mol-1
Conhecendo a massa da amostra (m)
n = m/MM
no de mols
Massa molar
Massa por mol de
um átomo
Elemento = m (massa de um átomo) x
NA (constante de avogrado)
EXEMPLO (3): Em um dia, 5,4 kg de alumínio foram coletados
de um lixo reciclável. Quantos mols de átomos de Al o
lixo continha, dado que a massa molar do Al é 26,98 g.
mol-1?
n = m/MM
Resposta: 200 mols de Al
Como calcular a massa a partir do número de mols?
EXEMPLO (4 ): Suponha que estamos preparando uma
solução
de permanganato de potássio, KMnO4, e são
necessários 0,10 mol de composto. Sabendo que a massa
molar do permanganato de potássio é 158,04 g. mol
calcule a massa do KMnO4
n = m/MM
Resposta: 16g
-1,
Composição Percentual de Massa
A composição percentual ou porcentagem ponderal ou
porcentagem em massa de um elemento é a massa do
elemento expressa como uma porcentagem da massa total.
% composição =
massa do elemento
massa total da amostra
x 100
Para saber a composição percentual de uma determinada
amostra é necessário calcular a % para cada elemento.
EXEMPLO (7 ): Qual é a composição percentual da massa da
testosterona, C19H28O2, um hormônio sexual masculino?
massa do elemento
% composição =
massa total da amostra
x 100
%C = 79,17%
%H = 9,72%
%O = 11,11%
EXEMPLO (8 ): Por séculos, os aborígenes australianos usaram folhas de
eucaliptos para dores de garganta e outras dores. O ingrediente ativo
primário foi identificado com o nome de eucaliptol. A análise de uma
amostra de eucaliptol de massa total de 3,16g deu sua composição
como 2,46g de carbono, 0,373g de hidrogênio e 0,329g de Oxigênio.
Determine as porcentagens em massa de carbono, hidrogênio e oxigênio
no eucaliptol.
%C = 77,8%
massa do elemento
% composição = massa total da amostra x 100
%H = 11,8%
%O = 10,4%
Determinação da Fórmula Empírica
A fórmula empírica (ou fórmula mínima) expressa a
proporção mais simples de números inteiros entre os
átomos de cada elementos de um composto.
EX: A fórmula molecular é = número de
átomos real de cada elemento na molécula.
A fórmula empírica da Glicose é CH2O,
átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio
estão presentes na razão 1:2:1
A fórmula empírica de um composto é determinada a partir da
composição percentual de massa e da massa molar dos
elementos presentes.
EXEMPLO (9): vamos supor que um laboratório analisou a
vitamina C (massa de 100g) e relatou que a amostra tinha
40,9% de carbono, 4,58% de hidrogênio e 54,5% de
oxigênio. Calcule a fórmula empírica para a vitamina C.
Resolução;
a) Calcule o número de mols para cada elemento presente na
amostra;
n = m/MM
b) Fórmula empírica deve ser expressa em números inteiros, assim
divida cada número de mols pelo menor valor encontrado para o
número de mols.
c) Se ainda não encontrar números inteiros deve-se multiplicar cada
valor encontrado por um número (tentativa e erro) para que se
encontre um valor mais próximo de um número inteiro que possa
ser arredondado).
Resposta: C3H4O3
Determinação da Fórmula Molecular
Para compostos iônicos,
iônicos a fórmula empírica é a fórmula
unitária geralmente aceita.
Para compostos moleculares,
moleculares os químicos preferem
fórmulas moleculares, porque dão o número real de átomos
de cada tipo presente na molécula.
Determinação da Fórmula Molecular
Em algumas situações, a fórmula empírica e a fórmula
molecular são as mesmas.
Ex: NH3; H2O.
Em geral, os subscritos de uma fórmula molecular são
múltiplos inteiros daqueles que aparecem na fórmula
empírica.
Determinação da Fórmula Molecular
Por exemplo:
Fórmula empírica
C3H4O3
Massa molar pode ser obtida (conhecida)
Fórmula molecular
C6H8O6
Determina-se a fórmula
molecular
Massa molar da vitamina C = 176.12 g. mol-1
Massa molar da fórmula empírica= 88,06 g. mol-1
Número para multiplicar = 2
EXEMPLO (10 ): Um certo produto químico que causa severos
danos à pele é composto de 44,2% de C, 43,5% de Cl,
9,82% de O, e 2,48% de H. Sabe-se que este composto tem
massa molar 326 g.mol-1. Qual é a sua fórmula empírica e
sua fórmula molecular?
C6H4Cl2O
C12H8Cl4O2