Quantidade de Matéria
grandeza de base do SI cuja unidade é a mole
Evolução da Definição da mole
1662
1789
1811
1803
1893
1908
1942
1971
Verificação da teoria de Einstein sobre o
movimento browniano e determinação da
constantre de Avogadro
lei de Boyle P1 V1 = P2 V2
(1662)
“Nada se perde, nada se cria,
tudo se transforma”
((1811))
“Pode ser útil considerar o número
de átomos com uma dimensão
diferente de um número puro”
(1893)
“Molécula-grama é a massa da
gasoso com
matéria no estado g
mesmo volume que 2 g de
hidrogénio”
lei das proporções múltiplas
VX nX cY

VY nY cX
((1803))
relações termodinâmicas
25.ª CGPM: Novas definições das
unidades de base do SI?
BIPM; 23.ª CGPM
mole tradução inglesa de
Kilogrammemolekuel e g-Molekel
(1789)
lei de Avogadro P V = n R T
relações estequiométricas
2015?
(1942)
“Esta
Esta grandeza pode ser chamada
a quantidade de matéria”
(1961)
(1908)
E. Guggenheim
Definição da mole,
unidade de base do
Sistema Internacional
de
Unidades
de
medida (SI)
R. Boyle
A. Avogadro
A. Lavoisier
J. Dalton
W. Nernst
W. Ostwald
BIPM;
14 ª
14.
CGPM
CGPM,
Resolução nº3, 1971
J. Perrin
Definição da mole
A mole é a quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos os átomos que existem em 0,012 kilograma de
carbono 12.
EM PORTUGAL
Quando se utiliza a unidade mole, as entidades elementares devem ser especificadas e podem ser átomos,
moléculas,
iões, electrões,
Realização
ç
p
prática
do metroou outras
partículas, ou ainda agrupamentos especificados de tais partículas.
Esta definição refere-se a átomos de carbono 12 não ligados, em repouso e no estado fundamental (1971/1980)
Nuclídeo X de massa m(X) em repouso e no estado fundamental
Escala atómica:
Símbolo
Ar(X)
m(12C)
Nome
massa atómica relativa de X
massa atómica do 12C
constante de massa atómica
unidade de massa atómica
d lt
dalton
mu
u
D
Da
Definição
m(X) / mu
m(12C)/12
m(12C)/12 = 1,660 538 782 (83) × 1027 kg
m(12C)/12
Ar(X)/Ar(Y) = m(X)/m(Y) : medidas por espectrometria de massa
Ar(X) = 12 m(X)/m(12C) = m(X)/mu
Convenção: Ar(12C) = 12
massa m de amostra pura da entidade B
Escala macroscópica:
Grandezas para as composições de misturas
Nome
razão mássica
razão volúmica
razão molar
i,j
i,j
ri,j
Símbolo
Definição
mi/mj
Vi/Vj
ni/nj = Ni/Nj
Unidade
g/g
L/L
1
ffracção
ã mássica
á i
fracção volúmica
fracção molar
wi
i
xi
mi/(
/( jmj)
Vi/(jVj)
ni/(jnj) = Ni/(jNj)
g/g
/
L/L
1
concentração mássica
concentração volúmica
concentração molar
i
i
ci
mi/V
Vi/V
ni/V
g/L = g dm-3
L/L
mol/L
molalidade
bi
ni/msolvente
mol kg-1
teor volúmico
teor molar
i
ki
Vi/m
ni/m
m3 kg-1
mol kg-1
Mu
M(12C)
constante de massa molar 10-3 kg mol-1
massa molar do 12C
Ar(12C) Mu = 12 g mol-1
NA
constante de Avogadro
M(12C)/m(12C) = Mu/mu = 6,022 141 29(27) × 1023 mol-1
n
NB
quantidade de matéria
número de entidades B
m / [Ar(B) Mu] = m / M(B)
n NA
Realização da mole, no IPQ
Preparação
e Certificação
de Misturas Gasosas de Referência de poluentes atmosféricos nas ordens de grandeza dos cmol/mol, µmol/mol e nmol/mol
Ordens de grandeza associadas à mole
Símbolos
Decreto Lei nº 128/2010 de 3 de Dezembro
10-21 mol = 1 zmol
10-15 mol = 1 fmol
10-24 mol = 1 ymol
10-18 mol = 1 amol
10-12 mol = 1 pmol
yoctomole
Nomes
zeptomole
attomole
femtomole
picomole
10-9 mol = 1 nmol
10-6 mol = 1 mol
nanomole
micromole
10-3 mol = 1 mmol
milimole
1 mol
mole
NA átomos
602 átomos
1 mol de gás N2 a 25 ºC
C e 1 atm ocupa o volume de um balão de diâmetro 30 cm
1 mol de água líquida a 25 ºC e 1 atm ocupa um volume de 18 mL, i.e. o volume de uma colher a sopa cheia
1 mol de sacarose (C6H22O11), ou açúcar de mesa, tem uma massa de 340 g
Na hipótese dos grãos de areia serem cubos de 1 mm de aresta, 1 mol de grãos de areia teria um volume igual à superfície do Brasil com uma altura de 70 m
Referências
MJT Milton, IM Mills, “Amount of substance and the proposed redefinition of the mole”, Metrologia, 46 (2009) 332-338.
IPQ | 2011
RJC Brown, “Quantities and units in analytical chemistry”, Intern. J. Environ. Anal. Chem. 88 (2008) 681-687.
WWW.IPQ.PT