Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Química Ensino Médio, 1ª Série Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro • Introdução Os átomos, como já sabemos, são uma das menores divisões da matéria. Logo, sendo uma partícula tão pequena, é muito difícil de ser observada. Foi pensando nisso que os primeiros cientistas tentaram melhorar a maneira de se trabalhar com essas partículas. QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro • Introdução Inicialmente para medir essas partículas era utilizada uma unidade denominada unidade de massa atômica. Essa unidade era referenciada no tamanho do átomo do carbono e uma massa tão pequena quanto 1,99 x 10-23 era quase que imperceptível nos cálculos. QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro • Introdução Veja que se formos trabalhar com 0,000000000000000000000199 seria muito difícil de fazer os cálculos químicos. Então pensemos: 1 dúzia = 12 1 dezena = 10 1 centena = 100 QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro • Introdução Foi a partir deste pensamento que se fizeram sugestões de unidades de medidas para a quantidade de átomos que fosse unitário, ou seja, criou-se um múltiplo que tivesse uma referência significativa em unidade de massa (gramas). VAMOS OBSERVAR ESTE DESENVOLVIMENTO!!! QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro • A MASSA DO ÁTOMO DE CARBONO O átomo de carbono foi dividido em doze partes e a partir disso se fez o seguinte conceito: “a massa de um átomo (massa atômica) é o número que indica quantas vezes esse átomo é mais pesado do que 1/12 avos do átomo de carbono”; o número doze vem da quantidade de prótons existentes no núcleo do átomo de carbono mais abundante. Criou-se então a unidade u.m.a, ou seja, unidade de massa atômica. QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro • A MASSA DO ÁTOMO DE CARBONO 1 uma = 1/12 avos da massa do carbono A partir desse padrão todos os outros átomos foram então submetidos a medida de sua massa com referência ao uma. 1 u (unidade de massa atômica) = 1/12 do átomo de ¹²C QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro • A MASSA DOS OUTROS ELEMENTOS os outros elementos foram medidos comparando-se suas massas com a u.m.a., vamos ver um exemplo: Átomo de Urânio 238 MAU 238u Podemos ver que na balança a massa do urânio é de 238 u.m.a. QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro • Então como se mediria as massas de uma molécula qualquer?!!!! muito simples: é só somar as massas dos elementos contidos nesta molécula exemplo: C6H12O6 180 Molécula de Glicose MMC H 6 12O6 6x 12u 12x 1u 6x 16u 180u Logo a molécula de glicose é 180 vezes mais pesada que a 1/12 parte do átomo de carbono. QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro COMO QUE SE RELACIONOU U.M.A. COM GRAMAS??? Para se relacionar a unidade de massa atômica foi necessário que um cientista chamado Amedeo Avogadro, fizesse um experimento para descobrir uma propriedade muito importante da matéria. Ele colocou diferentes gases na mesma pressão e temperatura dentro de um recipiente que tinha um volume definido. QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro COMO SE RELACIONOU U.M.A. COM GRAMAS??? O resultado foi que quando colocado a mesma quantidade de substâncias diferentes, o volume que era obtido dentro deste recipiente era o mesmo. Como poderia ser explicado essa propriedade da matéria? O fato é que com essa descoberta muita coisa mudou na química. Criou-se uma nova grandeza química. QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro • HIPÓTESE OU LEI DE AVOGADRO quando o gás hidrogênio reage com o oxigênio para produzir água H2 + O2 H2O ele sempre reage na mesma proporção, de modo que essa quantidade de hidrogênio que se relaciona ao oxigênio é devida às ligações que um tipo de átomo faz com o outro. QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro • HIPÓTESE OU LEI DE AVOGADRO Esse tipo de observação feita por Avogadro quebrou os conceitos da época que acreditava ser todas as substâncias formadas por um único átomo e não por uma ligação entre tipos diferentes deles, isso afirmou depois do experimento. QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro • HIPÓTESE OU LEI DE AVOGADRO A resposta de Amedeo Avogadro foi: “volumes iguais de gases quaisquer, quando medidos na mesma pressão e temperatura, encerram o mesmo número de moléculas”, ou seja, se nós medirmos um determinado volume de um recipiente e ele for cheio, por exemplo, de oxigênio, então a quantidade de moléculas de oxigênio será a mesma se o volume for cheio de hidrogênio. QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro • SE A QUANTIDADE DE SUBSTÂNCIA PERMANECE A MESMA, QUAL É ESSA QUANTIDADE? Para decidir sobre essa quantidade é preciso saber que outros grandes cientistas contribuíram, como por exemplo: Lavoisier: “a massa total de um sistema fechado não varia, qualquer que seja a reação química que aí venha a ocorrer”; Proust: “uma determinada substância, qualquer que seja sua origem, sempre será formada pelos mesmos elementos químicos, combinados na mesma proporção em massa”; QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro • O CONCEITO DE MOL Considerando então estes conceitos introdutórios vistos até agora podemos afirmar que Mol é a quantidade de matéria de um sistema, que contém a mesma quantidade de átomos ou moléculas que existem em 0,012 kg de carbono; QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro • CONCEITO DE MOL Então, Amedeo Avogadro realizou seu ensaio que provou que em uma quantidade de 12 gramas de carbono continham 6,02 x 1023 átomos de carbono. Avaliando que os outros átomos foram medidos em comparação com o átomo de carbono, pode-se expandir essa medida para os outros, ou seja a quantidade de átomos equivalente à quantidade que se tem em doze gramas de carbono é um MOL. QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro • CONCEITO DE MOL Considerando o que já foi visto anteriormente, sobre a u.m.a., podemos agora reforçar dizendo que a massa do carbono é de 12 u.m.a., e que como esse átomo possui 6 prótons, 6 nêutrons e 6 elétrons, somente nêutrons e prótons contam para a massa, então para qualquer átomo podemos dizer que sua massa é igual a soma de seus prótons e nêutrons. Com essa medida para o átomo de oxigênio podemos então afirmar que ele possui 16 u.m.a., e se medirmos então a quantidade de massa contida no recipiente de LAVOISIER. O que poderíamos descobrir? QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro • CONCEITO DE MOL descobriríamos que a massa do recipiente pesaria uma quantidade de 16 gramas de oxigênio, então: 1 u.m.a. é equivalente a 1 (um) grama. descobrindo a massa dessa quantidade de oxigênio para o recipiente de Lavoisier, encontramos o valor da massa molar do oxigênio. QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro • CONCEITO DE MOL Constante de Avogadro. 1 mol de qualquer substância, seja ela molecular ou atômica, tem sempre 6,02 x 1023 átomos ou moléculas. 1 MOL=6,02x1023 átomos ou moléculas. QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro EXERCÍCIOS Um cientista dispõe de 19,2 g de átomos oxigênio (O = 16). Qual o número de mols que este cientista pode contar? Sabendo que um mol de oxigênio é igual a 16 gramas, e que em um mol temos 6,02 x 1023 moléculas ou átomos, então podemos afirmar que: 16g de O ------------ 6,02 x 1023 19,2g de O---------- x x= 0,6 mol de O. QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro EXERCÍCIOS Determine o número de moléculas existente em 160 g de hidróxido de sódio ( NaOH). (H=1, O=16, NA=23): para resolvermos esta questão é necessário calcularmos a massa da molécula: massa de H= 1 x 1(número de hidrogênios na molécula)= 1 g por mol de moléculas de NaOH massa de O=16 x 1= 16 g por mol de moléculas de NaOH. massa de Na= 23 x 1= 23 g por mol de moléculas de NaOH QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro EXERCÍCIOS totalizando um valor de massa da molécula de 40 g por mol, sabendo que nesse valor existe 6,02 x 1023 moléculas, então: 40g ---------- 6,02 x 1023 160g -------- x x= 2,4×1024 moléculas de NaOH. QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro EXERCÍCIOS Uma lâmina de Zinco é formada por 2,5 mols de átomos. Ache a sua massa, em gramas. ( Dados: MZn = 65 g/mol) Neste caso, a questão quer encontrar o valor em quantidade de massa da placa de zinco, temos como dado para cálculo a massa molar do zinco metálico, então: 65g de zinco ------------ 1 mol x de zinco ----------- 2,5 mol x = 162,5 g de zinco. QUÍMICA, 1ºano Conceito de Mol. Massa Molar. Constante de Avogadro • Bibliografia e referências. http://www.amigonerd.com/exercicios-mol/, 12/11/2011. Feltre, Ricardo, Química Geral vol. 1, Editora Moderna, pág 289-315.