Química Inorgânica
O MOL
A matéria para que possa
ser manipulada precisa estar formada por um grande número de átomos.
Por isso é importante especificar um número total de átomos em uma
substância, não como átomos isolados, mas em termos de "conjuntos"
consistindo em um determinado número de átomos. Podemos fazer uma
analogia com uma cartela de 1 dúzia de ovos. A dúzia de ovos
representa um "conjunto", assim na química, não temos a dúzia mas o
Número de Avogadro para especificar um conjunto de átomos.
O NÚMERO DE AVOGADRO
Considere um conjunto de
átomos de oxigênio com um grande número de átomos de oxigênio, tão
grande que o conjunto todo tem uma massa de 16,0 gramas. O número de
átomos de oxigênio nesse conjunto será mesmo enorme. O número de
oxigênio será da ordem de 6,02 x 1023 átomos de oxigênio.
Apesar disso um único átomo de oxigênio tem uma massa extremamente
pequena. Soma-se a massa de cada átomo presente do oxigênio contido
no conjunto, tem-se essa enormidade e 6,02 x 1023 átomos
de oxigênio! Portanto, um átomo de oxigênio tem uma massa de 16,0 u,
e um conjunto de 6,02 x 1023 átomos de oxigênio tem uma
massa de 16,0 gramas. (u significa unidade de massa atômica)
Veja agora o enxofre. A
tabela periódica indica que a massa atômica do enxofre é 32,1u. Isto
quer dizer que um átomo de enxofre tem uma massa de 32,1u. Agora
pense em um conjunto de átomos de enxofre e que todo esse conjunto
tem a massa igual a 32,1gramas. Novamente, o número de átomos no
conjunto será de 6,02 x 1023 .
Pegue a tabela periódica
e responda: Quantos átomos de cloro há em um conjunto de massa igual
35,45g de átomos de cloro? Como você pôde observar o cloro tem
35,45u, ora se o conjunto tem a massa igual a 35,45 gramas então no
conjunto existem 6,02 x 1023 átomos de cloro!
MOLS DE ÁTOMOS
Veja, o cloro tem 35,45u
e em um conjunto de átomos de cloro tem-se 35,45 gramas, daí podemos
dizer que 1Mol de átomos de cloro possui 35,45 gramas. Este
raciocínio é aplicado a qualquer átomo. Por exemplo, consultando a
tabela periódica: o átomo de enxofre tem 32,u - logo 1Mol de átomos
de enxofre tem 32,1 gramas; o átomo de sódio tem 23,u - logo 1Mol de
átomos de sódio tem 23,0 gramas e assim por diante. Observe que o
Mol representa o conjunto de átomos, sendo assim, 1Mol de átomos de
qualquer elemento tem 6,02 x 1023 átomos do elemento.
Exemplos:
Um pedaço de fio de cobre
tem a massa de 127,10 gramas (considerando que o fio de cobre só tem
cobre), quantos átomos de cobre estão presentes no fio? E quantos
Mols de cobre existem no fio?
Resolução: 127,10 g é a
massa do fio.
Observando a tabela
periódica: o cobre tem 63,55u
Assim sabemos que 1Mol de
átomos de cobre tem 63,55g, portanto:
|
1mol
|
x
127,10g = 2 mols |
|
63,55g |
Portanto,
se 1mol de átomos de
cobre tem 6,02 x 1023átomos, 2 mols de átomos de cobre
terá:
|
2
mols
|
x 6,02 x 1023 átomos =12,04
x 1023 átomos de cobre |
|
1 mol |
Outro Exemplo:
Qual é a massa de 8,46 x
1024 átomos de carbono? (A massa atômica do carbono é
12,0u)
Solução:
Massa
atômica do C = 12u, sendo assim, 1mol de C é igual a 12,0g
|
8,46
x 1024 átomos de C |
x |
1mol de átomos
de C
|
x |
12,0g
|
| 6,02 x 1023
átomos de C |
1mol de átomos
de C |
Resposta:
168,6 g de C
MOLS DE MOLÉCULAS
O mol é usado também para
quantificar outras formas de organização da matéria, como por
exemplo, as moléculas.
Podemos dizer 1mol de
moléculas de água, 1mol de moléculas de oxigênio, 1mol de moléculas
de açúcar e etc. Assim, também em todo caso 1mol de moléculas é 6,02
x 1023 moléculas, que é o número de Avogadro de
moléculas.
Exemplo:
Qual é a massa de 1,00mol
de moléculas de água (H2O)? Sabendo que as massas
atômicas são: H = 1,0u e O = 16,0u.
Resolução:
A massa de uma única molécula é a soma da massas
atômicas. Sendo assim a massa de 1 molécula de água é:
1,0u x 2 (tem 2 hidrogênios) + 16,0u = 18,0u,
então 1mol de moléculas de água tem 18,0u. Sendo assim 18,0g de água
tem 1mol de moléculas de água.
Outro Exemplo:
Qual é a massa de
0,756mol de moléculas de hidróxido de sódio (NaOH)? (veja na tabela
periódica as massas atômicas do sódio, oxigênio e do hidrogênio)
Resolução:
23,0u + 16,0u + 1,0u =
40,0u, portanto 40,0u corresponde a 1mol de NaOH,
|
0,756mol
x 40g
|
=
30,24g |
|
|
1mol |
|
MOLS DE FÓRMULAS UNITÁRIAS
Pode-se quantificar fórmula unitárias
pelo mol.
Exemplo:
Calcular a massa de 1,00mol de fórmula
unitária de nitrato de potássio, KNO3 (massa atômicas:
K=39,1; N=14,0 e O=16,0)
Resolução:
39,1u + 14,0u + 3(16,0) =
101,1u. Assim a massa de 1,00mol de fórmula unitária é 101,1g.
Ou Exemplo:
A fórmula empírica do
ácido sulfúrico é H2SO4. Qual é a massa de
0,546 mol de fórmula unitária do ácido sulfúrico? (massas atômicas:
H = 1,0u; S = 32,1u e O = 16,0)
Resolução: 1,0u x 2 +
32,1u + 16,0u x 4 = 98,1u
1mol de ácido sulfúrico =
98,1g
0,546mol x
98,1g
|
=
53,6g |
|
1mol |
|