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Olhar Químico

Prof. Romeu A. Nelo.

Química

Relações de massas

(massa molecular, massa molar e mol)

www.olharquimico.com

1- Esta questão pretende exercitar a consulta à

tabela periódica. Consulte-a e indique a massa

atômica para o:

a) Hidrogênio. b) Carbono. c) Oxigênio. d) Nitrogênio. e) Enxofre. 2- Observe a representação de acordo com as

normas IUPAC para cada um dos elementos

químicos abaixo.

a) He24 b) Na11

23 c) Au79197 d) I53

127 Responda as questões abaixo.

a) Qual o nome de cada elemento químico?

b) Qual a massa atômica de cada elemento

químico?

c) Quantas vezes cada átomo é maior que a

massa de 1

12 do C12 ?

d) Qual a massa em gramas para cada átomo

dos elementos químicos representados?

3- Após responder a questão anterior, você

consegue perceber qual é a unidade de medida

mais conveniente para expressar a massa dos

átomos? Justifique sua resposta.

4- Determine a massa molecular das seguintes

substâncias:

a) H2O b) NH3 c) C2H4O2 d) CO(NH2)2 5- Baseado na questão anterior responda:

a) Quantas vezes cada molécula é maior que a

massa de 1

12 do C12 ?

b) Qual é a massa em gramas para cada

molécula?

6- Considere as afirmações abaixo.

I. A massa molecular é a massa da molécula

expressa em u.

II. A massa molecular é numericamente igual à

soma das massas atômicas de todos os átomos

da molécula.

III. A massa molecular indica quantas vezes a

molécula pesa mais que 1

12 do átomo de C12 .

São verdadeiras:

a) todas. b) somente I e II. c) somente I e III.

d) somente II e III. e) nenhuma.

7- (UFPE - adaptado) Consultando as massas

atômicas na Tabela Periódica, quais das

afirmações seguintes são corretas em relação à

glicose (C6H12O6)?

1) Uma molécula de glicose pesa 180 g.

2) Uma molécula de glicose pesa 180 u.

4) Uma molécula de glicose pesa 180 vezes

mais que um átomo de C12 .


mais que 1

12 do átomo de C12 .


mais que um átomo de C12 .

Apresente como resposta a somatória das

afirmações corretas.

8- Calcule a massa molar das seguintes

substâncias.

a) H2O b) CO2 c) C3H6O d) C12H26O4

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9- Determine a massa em gramas de:

a) 0,25 mol de etanol. b) 0,5 mol de C12H22O11

c) 1,5 mol de H2SO4 d) 0,01 mol de Pb(NO3)2

10- Determine o número de mol existente em:

a) 18 g de H2O

b) 414 g de H2O

c) 414 g de etanol (C2H6O)

d) 4 g de dióxido de carbono (CO2)

11- Quantas moléculas existem em:

a) 3,0 mol de H2O? b) 80 g de CH4?

c) 6,0 mol de H2? d) 3,0 . 1023 mol de etanol?

e) 220 g de CO2?

12- Determine onde há maior quantidade de

moléculas: em 414 g de H2O ou em 414 g de

etanol? Justifique apresentando os cálculos.

13- Em um copo existem 150 mL de álcool

comum (C2H6O).

Dados (dálcool = 0,8 g/cm3; massa molar do

álcool = 46 g/mol).

Determine:

a) a massa de álcool existente no copo.

b) o número de mol de moléculas de álcool no

copo.

c) o número de moléculas de álcool no copo.

d) o número de átomos de carbono existentes

no copo.

e) o número total de átomos existentes no

copo.

14- Uma bola de futebol foi preenchida com 87

g de ar.

(Dado - massa molar do ar = 29 g/mol).

No interior dessa bola de futebol existem

quantos (as):

a) mol? b) moléculas?

15- Complete a tabela abaixo.

Relação

Gás hidrogênio

Gás oxigênio

Água

2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(g)

mol 2 2

moléculas 12 . 1023

massa

2 (2 g) = 4 g

8 g 64 g

3,2

0,36

16- Complete a tabela abaixo.

Relação Etanol

Gás oxigênio

Gás carbônico

Água

C2H6O + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(v)

mol 3 2

moléculas

massa

3 (32) = 96 g

2 (44) = 88 g

92 g

324 g

0,48 g


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17- (UNICAMP – SP) O sabão, apesar de sua

indiscutível utilidade, apresenta o

inconveniente de precipitar o respectivo sal

orgânico insolúvel em água que contenha íons

cálcio dissolvidos.

Em época recente, foram desenvolvidos

os detergentes, conhecidos genericamente

como alquilsulfônicos, solúveis em água e que

não precipitam na presença de íons cálcio.

Considerando que a fórmula de certo

detergente alquilsulfônico é C12H25O4XNa, cuja

massa molar é 288 g/mol, calcule a massa

molar do elemento X.

(Massas molares em g/mol: H = 1; C = 12; O =

16; Na = 23.)

18- (UFRGS) Desde o século XIX, uma das

questões mais preocupantes para os químicos

era a definição do peso dos átomos.

Atualmente, as massas atômicas dos elementos

químicos são representadas, em sua maior

parte, por números fracionários. O elemento

magnésio, por exemplo, apresenta massa

atômica aproximada de 24,3 unidades de

massa atômica. Uma justificativa adequada

para este valor fracionário é que:

a) os átomos de magnésio podem apresentar

um número de elétrons diferente do número de

prótons.

b) o número de nêutrons é sempre maior que o

número de prótons nos átomos de magnésio.

c) o elemento magnésio pode originar

diferentes variedades alotrópicas.

d) a massa de um átomo de magnésio é

relativamente 24,3 vezes maior que a de um

átomo de isótopo 12 do carbono.

e) o elemento magnésio é formado por uma

mistura de isótopos naturais que apresentam

massas atômicas diferentes.

19- (ENEM) O brasileiro consome em média

500 miligramas de cálcio por dia, quando a

quantidade recomendada é o dobro. Uma

alimentação balanceada é a melhor decisão

para evitar problemas no futuro, como a

osteoporose, uma doença que atinge os ossos.

Ela se caracteriza pela diminuição substancial

de massa óssea, tornando os ossos frágeis e

mais suscetíveis a fraturas.

Considerando-se o valor de 6 x 1023 mol-1

para a Constante de Avogadro e a massa molar

do cálcio igual a 40 g/mol, qual a quantidade

mínima diária de átomos de cálcio a ser

ingerida para que uma pessoa supra suas

necessidades?

a) 7,5 x 1021 b) 1,5 x 1022 c) 7,5 x 1023

d) 1,5 x 1025 e) 4,8 x 1025

20 – (Prof. Romeu) O sarin, uma das armas

químicas utilizadas nos ataques ocorridos

contra rebeldes na Síria, segundo o governo

dos EUA, é um poderoso gás que causa uma

série de efeitos. Pessoas expostas a pequenas


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doses têm sintomas como: náusea, vômitos, dor

de cabeça, dor nos olhos e diarreia. A exposição a

grandes doses da substância costuma causar

convulsões, perda da consciência, paralisia e

insuficiência respiratória, que pode levar à morte,

de acordo com um documento do Centro de

Prevenção e Controle de Doenças dos Estados

Unidos (CDC, na sigla em inglês).

Disponível em: <http://g1.globo.com/ciencia-e-

saude/noticia/2013/09/saiba-os-efeitos-do-

sarin-e-entenda-como-ele-age.html> Acesso em:

18 março. 2018 (adaptado).

Sabe-se que a massa molar do gás sarin

(C4H10O2PF) é de aproximadamente 140 g/mol e

que a dose letal para um adulto é de 0,5 mg.

Indique a alternativa que relaciona

respectivamente o número de mol e o número de

moléculas para dose letal.

a) 3,57 . 10-6 e 2,14 . 1018 b) 3,50 . 1021 e 3,57 . 10-6

c) 2,14 . 1018 e 6 . 1023 d) 2,14 . 1018 e 1,5 . 1024

b) 5,0 . 10-3 e 2,14 . 1018

21- (UFMG) Um bom método para a preparação

controlada de oxigênio muito puro é a

decomposição térmica de permanganato de

potássio sob vácuo. Essa reação pode ser

representada pela equação:

2 KMnO4(s) → K2MnO4(s) + MnO2(s) + O2(g)

Com relação à decomposição completa de

2 mols de permanganato de potássio, é

incorreto afirmar que:

a) a massa de KMnO4(s) decomposta é 316,0 g.

b) a massa total dos produtos sólidos é 300,0 g.

c) a quantidade de O2(g) produzida é 1 mol.

d) as quantidades, em mol, de cada um dos

produtos são iguais.

22- (UFPB) A cafeína, um estimulante bastante

comum encontrado no café, chá, guaraná, etc.,

tem fórmula molecular C8H10N4O2. Portanto, é

correto afirmar que 582 g de cafeína contêm:

a) 10 x 6,0 x 1023 átomos de hidrogênio.

b) 32 g de oxigênio.

c) 1,44 x 1025 átomos de carbono.

d) 12 átomos de nitrogênio.

e) 3 moléculas de cafeína.

23- (UFPB) Um comprimido de aspirina

contém 120 mg de ácido acetilsalicílico C9H8O4.

O número de moléculas do ácido contidas em

um comprimido de aspirina é:

a) 4,0 x 1023 b) 4,0 x 1018 c) 6,0 x 1023

d) 7,2 x 1023 e) 4,0 x 1020

24- (FUVEST – SP) A densidade da água a 25 °C

é 1,0 g/mL. O número aproximado de átomos

de hidrogênio contidos em uma gota de água,

ou volume 0,05 mL, é:

a) 5

9 . 10-2 b)

15

9 . 10-21

c) 30

9 . 1021 d)

30

9 . 1023

e) 50

12 . 102


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GABARITO, RESOLUÇÃO E COMENTÁRIOS

6. a 18. e 19. b 20. a 21. b 22. c 23. e 24. c

1.

a) 1u b) 12u c) 16u d) 14 u e) 32u

2.

a) He24 = Hélio Na11

23 = Sódio Au79197 = Ouro I53

127 = Iodo

b) 4u 23u 197u 127u

c) He24 = 4 vezes Na11

23 = 23 vezes Au79197 = 197 vezes I53

127 = 127 vezes

d) 6,64 . 10-24 g 38,2 . 10-24 g 327 . 10-24 g 210,8 . 10-24 g

COMENTÁRIO

Nesta questão, uma maneira de chegar ao resultado correto é:

1º Considerar que 1 u = 1,66 x 10-24 g;

2º Multiplicar 1,66 x 10-24 pela massa atômica do elemento químico.

Observe:

He2𝟒 → 4 . 1,66 x 10-24 = 6,64 . 10-24 g

Na11𝟐𝟑 → 23 . 1,66 x 10-24 = 38,2 . 10-24 g

Au79𝟏𝟗𝟕 → 197 . 1,66 x 10-24 = 327 . 10-24 g

I53𝟏𝟐𝟕 → 127 . 1,66 x 10-24 = 210,8 . 10-24 g

3. A unidade de medida mais conveniente é a unidade de massa atômica, pois é um valor inteiro e

maior que um. Em outra unidade de medida, como por exemplo, gramas ou miligramas, o valor seria

muito abaixo de zero, o que tornaria futuros cálculos mais complicados de serem realizados.

COMENTÁRIO

Volte na questão anterior (2 letra d). Com certeza é muito mais prático realizar cálculos

utilizando números inteiros, do que número decimais ou em potência, ou seja, é melhor utilizar 4 u,

23 u, 197 u e 127 u, do que, 6,64 . 10-24 g ; 38,2 . 10-24 g ; 327 . 10-24 g ; 210,8 . 10-24 g.

4.

a) 18 u b) 17 u c) 60 u d) 60 u


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COMENTÁRIO

A massa molecular é numericamente igual à soma das massas atômicas de todos os átomos da

molécula. Observe o exemplo a seguir para entender.

Exemplo:

a) H2O

H2O

H = 2 x 1 = 2

O = 1 x 16 = 16

18 u

5.

a) H2O = 18 vezes NH3 = 17 vezes C2H4O2 = 60 vezes CO(NH2)2 = 60 vezes

b) 29,88 . 10-24g 28,22 . 10-24 g 99,6 . 10-24 g 99,6. 10-24 g

COMENTÁRIO

Nesta questão, uma maneira de chegar ao resultado correto é:

1º Considerar que 1 u = 1,66 x 10-24 g;

2º Multiplicar 1,66 x 10-24 pela massa molecular da molécula.

Observe:

H2O

H = 2 x 1 = 2

O = 1 x 16 = 16

18 u

O mesmo raciocínio deverá ser utilizado para as outras moléculas do exercício!

7. 2 + 8 + 16 = 26

8.

a) H2O = 18 g/mol b) CO2 = 44 g/mol c) C3H6O = 58g/mol d) C12H26O4 = 234 g/mol

COMENTÁRIO

A massa molar de uma molécula é o nome que se dá para a massa de um mol de moléculas,

sendo a unidade de medida expressa em g/mol.

+ 18 . 1,66 x 10-24 = 29,88 . 10-24g

+

O mesmo raciocínio deverá ser utilizado para as outras moléculas

do exercício!


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A massa molar da molécula é numericamente igual à soma das massas atômicas de todos os

átomos da molécula.

Observe a seguir como se faz!

H2O

H = 2 x 1 = 2

O = 1 x 16 = 16

18 g/mol

O mesmo raciocínio deverá ser utilizado para as outras moléculas do exercício!

9.

a) 11,5 g b) 171 g c) 147 g d) 3,31 g

10.

a) 1 mol b) 23 mol c) 9 mol d) 0,09 mol ou 9,0 . 10-2 mol

11.

a) 18 . 1023 moléculas. b) 30 . 1023 moléculas. c) 36 . 1023 moléculas.

d) 18 . 1046 moléculas. e) 30 . 1023 moléculas

12. Em 414 g de H2O existem 23 mol e em 414 g de etanol existem 9 mol, logo como a quantidade em

mol de água é maior, então a quantidade de moléculas também será maior.

Água 1 mol = 6,0 . 1023 moléculas x = 23 x 6 . 1023 x = 138. 1023 moléculas

23 mol x

Etanol 1 mol = 6,0 . 1023 moléculas x = 9 x 6 . 1023 x = 54. 1023 moléculas

9 mol x

13.

a) 120 g b) 2,6 mol c) 15,6 . 1023 moléculas d) 31,2 . 1023 átomos e) 140,4 . 1023 átomos

+

Note que é só seguir o mesmo raciocínio do exercício 4, porém agora a

unidade de medida passa a ser g/mol.

O significado do resultado obtido no exemplo da água (H2O) é:

1 mol de H2O tem massa de 18 gramas.


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14.

a) 3 mol.

b) 18 . 1023 moléculas.

15.

Relação

Gás hidrogênio

Gás oxigênio

Água

2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(g)

mol 2 1 2

moléculas 12 . 1023 6 . 1023 12 . 1023

massa

2 (2 g) = 4 g 32 g 36 g

8 g 64 g 72 g

0,4 g 3,2 g 3,6 g

0,04 g 0,32 0,36

16.

Relação Etanol

Gás oxigênio

Gás carbôni

co

Água

C2H6O + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(v)

mol 1 3 2 3

moléculas 6 . 1023 18 . 1023 12 . 1023 18 . 1023

massa

46 g 3 (32) =

96 g

2 (44) =

88 g 54 g

92 g 192 g 176 g 108 g

276 g 576 g 528 g 324 g

0,23 0,48 g 0,44 g 0,27 g

17. COMENTÁRIO

O enunciado apresenta a fórmula do detergente, C12H25O4XNa, e sua massa molar que é igual a

288 g/mol. A partir desses dados e das massas molares também apresentadas (Massas molares em

g/mol: H = 1; C = 12; O = 16; Na = 23.), basta realizar os cálculos a seguir:


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C12H25O4XNa = 288 g/mol

C: 12 x 12 = 144

H: 25 x 1 = 25

O: 4 x 16 = 64

X = ?

Na: 1 x 23 = 23

19- b. RESOLUÇÃO E COMENTÁRIO

1º Passo – Interpretação.

O brasileiro consome em média 500 mg de cálcio (Ca), mas a quantidade recomendada é o

dobro, logo é necessário consumir 1000 mg. Sabe-se que 1 g = 1000 mg, então é necessário consumir

1 g.

2º Passo – Regras de três.

Massa molar do cálcio (Ca) = 40 g/mol. Informação presente no enunciado.

1 mol de Ca

𝐱=

40 g

1 g

Constante de Avogadro 6 x 1023 mol-1. Informação presente no enunciado.

1 mol de Ca

𝟎, 𝟎𝟐𝟓 𝐦𝐨𝐥=

20- a. RESOLUÇÃO E COMENTÁRIO

1º Passo – Converter 0,5 mg em gramas (g). Sabe-se que 1 g = 1000 mg

1 g

𝐱=

1000 mg

0,5 mg

2º Passo – Regras de três.

A massa molar do sarin (C4H10O2PF) é 140 g/mol. Informação presente no enunciado. Então, para

calcular o número de mol:

1 mol de sarin

𝐱=

+

256 g/mol

X = 288 g/mol - 256 g/mol

288 – 256 =

X = 32 g/mol

RESPOSTA

X = 32 g/mol

x = 0,025 mol de

Ca

6 x 1023 átomos

x

x = 0,15 x 1023 átomos

Converter para notação

científica!

x = 1,5 x 1022 átomos

x = 0,0005 g x = 5 x 10–4 g

140 g

5 x 10–4 g x = 3, 57 x 10–6 mol


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Como já se sabe o número de mol é possível fazer o cálculo para a quantidade de moléculas. Veja!

21- b. RESOLUÇÃO E COMENTÁRIO

De acordo com a equação, 2 mol de KMNO4 se decompõe em 1 mol de K2MnO4, 1 mol de MnO2 e

1 mol de O2.


Calculando as massas molares das substâncias presentes na reação temos:

Logo as massas das substâncias que participam da reação são:


Analisando cada uma das alternativas, têm-se:

a) VERDADEIRA. A massa de KMnO4(s) decomposta é 316,0 g.

b) FALSA. A massa total dos produtos sólidos é 300,0 g.

A massa total dos produtos sólidos é: 197 g + 87 g = 284 g. O O2(g) é uma substância gasosa e

por isso não entra nos cálculos.

c) VERDADEIRA. A quantidade de O2(g) produzida é 1 mol.

d) VERDADEIRA. As quantidades, em mol, de cada um dos produtos são iguais.

Cada um dos produtos possui 1 mol.

1 mol = 6 x 1023 moléculas

3, 57 x 10–6 mol x x = 2,14 x 1018 moléculas

2 mol 1 mol 1 mol 1 mol

KMnO4

K: 1 x 39 = 39

Mn: 1 x 55 = 55

O: 4 x 16 = 64

158 g/mol

+

K2MnO4

K: 2 x 39 = 39

Mn: 1 x 55 = 55

O: 4 x 16 = 64

197 g/mol

+

MnO2

Mn: 1 x 55 = 55

O: 2 x 16 = 32

87 g/mol

O2

O: 2 x 16 = 32

32 g/mol +

2 (158) 1 (197) 1 (87) 1

(32) 316 g 197 g 87 g 32

g


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22- c. RESOLUÇÃO E COMENTÁRIO

1º Passo – Calcular a massa molar da cafeína.

2º Passo – Calcular o número de mol de cafeína existentes em 582 g.

1 mol

𝐱=

𝟏𝟗𝟒 𝐠

582 g

3º Passo – Calcular o número de moléculas de cafeína existentes em 582 g, ou seja, 3 mol!

1 mol

𝟑 𝐦𝐨𝐥=

Neste momento já é possível eliminar as alternativas b), d) e e). Isso se deve, porque baseado

nos cálculos dos 1º e 2º passos, em 1,8 x 1024 moléculas de cafeína, NÃO EXISTEM APENAS:

32 g de oxigênio;

12 átomos de nitrogênio;

3 moléculas.

Logo restam as alternativas a) e c).

4º Passo – Descobrir a quantidade de átomos de cada elemento.

Tendo como base a fórmula da cafeína, C8H10N4O2, pode-se concluir que:

1 MOLÉCULA de C8H10N4O2 = 10 átomos de H

1 MOLÉCULA de C8H10N4O2 = 8 átomos de C

A alternativa c (1,44 x 1025 átomos de carbono) é correta.

C8H10N4O2

C: 8 x 12 = 96

H: 10 x 1 = 10

N: 4 x 14 = 56

O: 2 x 16 = 32

194 g/mol

x = 3 mol

6 x 1023 moléculas

x x = 1,8 x 1024

moléculas

1,8 x 1024 moléculas x x = 1,8 x 1025 átomos de H

1,8 x 1024 moléculas x x = 1,44 x 1025 átomos de C


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23- e. RESOLUÇÃO E COMENTÁRIO

1º Passo – Converter 120 mg em gramas (g). Sabe-se que 1 g = 1000 mg

1 g

𝐱=

1000 mg

120 mg

2º Passo – Calcular a massa molar do ácido acetilsalicílico.

3º Passo – Regra de três para calcular o número de moléculas.

180 g

𝟎, 𝟏𝟐 𝐠=

24- c. RESOLUÇÃO E COMENTÁRIO

1º Passo – Interpretação

Como a densidade da água é 1,0 g/mL, logo 0,05 mL de água corresponde a 0,05 g!

Sabe-se também que a massa molar da água (H2O) é igual a 18 g/mol.

2º Passo – Calcular a quantidade de moléculas de água contida em 0,05g.

18 g

𝟎, 𝟎𝟓 𝐠=

3º Passo – Descobrir a quantidade de átomos de hidrogênio.

1 MOLÉCULA de H2O = 2 átomos de H

C9H8O4

C: 9 x 12 = 108

H: 8 x 1 = 8

O: 4 x 16 = 64

180 g/mol

x = 0,12 g x = 1,2 x 10–1

g

6 x 1023 moléculas

x x = 4,0 x 1020 moléculas

6 x 1023 moléculas

x x = 30 x 1021 moléculas

x x = 30 x 1021 átomos de H

18

30 x 1021 moléculas 18

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