ESTUDO DO MOL

Medidas e UnidadesMuitos avanos da cincia dependem de observaes quantitativas. Observaes estas que implicam em efetuar uma medio e apresentar um resultado mediante um dado numrico. Estas medies podem ser feitas atravs de instrumentos adequados como estes a seguir:

Instrumentos de medida

Erlenmeyer, balo volumtrico e proveta

Termmetros Balana analtica

O conjunto completo de regras, smbolos e definies de medidas e unidades atualmente recebe a denominao de SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES e abrevia-se SI, do francs SYSTME INTERNATIONALE.

Sistema SI Grandezas Fundamentais

GrandezaComprimento Massa Tempo Corrente Eltrica Temperatura Termodinmica Quantidade de Matria Intensidade Luminosa

Unidademetro quilograma segundo ampre kelvin mol candela

Smbolom kg s A K mol cd

Conceito de mol segundo o SIMol a Quantidade de Matria de um sistema que contm tantas entidades elementares quantos forem os tomos contidos em 0,012 kg de carbono 12.Quando se utiliza o mol, as entidades elementares devem ser especificadas, podendo ser tomos, molculas, ons, eltrons ou agrupamentos de tais partculas.

Para se entender melhor o conceito de mol:

Compreendendo os prefixos:Mltiplos Prefixos SI SubmltiplosFATOR 1024 1021 1018 1015 1012 109 106 103 102 101 NOME yotta Y zetta Z exa E peta - P tera T giga G mega M kilo k hecto h deca da FATOR 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18 10-21 10-24 NOME deci d centi c mili m micro nano n pico p femto f atto a zepto z yocto y

Utilizando os prefixos:Massa da Terra .................... 5,97.1024 kg Massa de gua na Terra ....... 1 . 1024 g = 1Yg Dimetro Equatorial ............. 12756 km = 12,756 Mm Distncia Terra Sol ............ 0,15 Tm = 1UA Ocorrncia do Big Bang ........ 15 . 109 anos = 15 G anos Clula procaritica ............... 1 a 5 . 10-6 m = 1 a 5 m Raio do tomo de Hlio ....... 93 . 10-12 m = 93 pm Massa do tomo de Sdio .... 38,2 . 10-24 g = 38,2 yg

Como se pode observar alguns valores extrapolam os prefixos das unidades conhecidas.

Massa atmica (MA): massa de um tomoSe calcular a massa de um tomo em gramas (g) resulta em um nmero muito pequeno, precisa-se ento de uma unidade que ela mesma seja muito pequena e resulte em valores maiores que 1. No final de 1961 a IUPAC ( International Union of Pure and Applied Chemistry) convencionou usar como padro o istopo mais comum do carbono o 12C e a ele foi atribuda a massa exatamente igual a 12,00000 u (unidade de massa atmica). Modernos aparelhos identificaram a massa de um prton igual a 1,00759 u e a massa de um nutron como 1,00897 u, ou seja, ambos so ligeiramente diferentes de 1 u, mas tem massas aproximadamente iguais.

Massa atmica (MA): massa de um tomoO nmero de massa (A) um nmero inteiro, positivo e sem unidade, pois representa a soma do nmero de prtons e nutrons (A = p+n). J a massa atmica (MA) um nmero que indica quantas vezes um tomo de um determinado elemento qumico mais pesado que 1/12 do istopo do carbono 12.

Massas atmicas e comparaes com o 1/12 do 12C :

Massa atmica de um elemento:Na natureza encontramos: Cl = 34,969 u aproximando Cl = 35 u ( com 75,4% de ocorrncia ) Cl = 36,966 u aproximando Cl = 37 u ( com 24,6% de ocorrncia ) Na tabela peridica vemos: Cl = 35,460 u aproximando Cl = 35,5 u A matemtica nos ajuda a identificar a massa do elemento cloro, atravs da mdia ponderada:34,969u x 75,4% + 36,966u x 24,6% MA do Cloro = 35,460 u 100%

aproximando-se os valores:MA do cloro = 35u x 0,75 + 37u x 0,24 = 35,5 u

Massa molecular (MM) = massa de uma molcula a soma das massas atmicas dos tomos que formam a molcula ou composto inico. Tambm expressa em u. Exemplos: H2O 2(1u) + 16u = 18u NaCl 23u + 35,5u = 58,5u C6H12O6 6(12u) + 12(1u) + 6(16u) 72u + 12u + 96u = 180u

Qual a massa, em gramas, de uma nica molcula de gua ?Este estudo requer uma melhor compreenso da relao existente entre dois campos de atuao de massas diferentes. Um campo de valores mnimos denominado CAMPO MICROSCPICO, onde atuam tomos,molculas, ions, etc. medidos em unidade de massa atmica(u). Outro de valores mximos denominado CAMPO MACROSCPICO, neste caso as medies so feitas respeitando-se o SI (ex. grama, quilograma,etc.).

Lorenzo Romano Amadeo Carlo Avogadro(1776-1856)Agora sim partiremos definitivamente para o clculo da massa em gramas de uma nica molcula de gua. Para isto, estudaremos a seguir um nmero que uma constante deduzida no sculo XIX por Amadeo Avogadro e que vale 6,02 . 1023. Hoje este nmero j est comprovado atravs de diversos mtodos indiretos de contagem de tomos como a Difrao de Raios X.

Constantes de ConversoSe observarmos algumas relaes entre unidades encontraremos as chamadas CONSTANTES DE CONVERSO que so dados experimentais, como por exemplo: 1 tonelada = 1000 1 kg 1 mL = 1 1 cm3 logo: 1 caloria = 4,18 1 joule 1 grama = 6,02.1023 1u 18 g 18 u = 6,02.1023 1 ona = 28,35 1g

Com isso, aprendemos o manuseio da constante de Avogadro .

Mol a unidade utilizada pelos qumicos para expressar grandes nmeros de tomos, molculas ou ions. Este termo deriva da palavra latina monte (enorme quantidade). 1 MOL = 6,02.1023.A passagem entre os dois campos ser:

Massa Molar (M)A massa por mol de tomos, molculas ou ions denomina-se MASSA MOLAR, abrevia-se por M, e a unidade usada g/mol, como vemos a seguir:1 MOL de tomos contm 1 MOL de molculas contm 1 MOL de ons contm 6,0 . 1023 tomos pesam M (g/mol) 6,0 . 1023 molculas pesam M (g/mol)

6,0 . 1023 ons pesam M (g/mol)

Pode-se tambm calcular o nmero de mols (n) de qualquer espcie atravs da seguinte relao: n=m M onde, m = massa da amostra (g) M = massa molar (g/mol) Logo, n = nmero de mol

EXTRAS(UNICAMP) O volume de etanol ( C2H5OH ) necessrio para encher o tanque de um automvel 50 dm3. Calcule o nmero de molculas de etanol contidas neste volume. Dados: densidade do etanol = 8,0.102 g/dm3 nmero de Avogadro = 6,0.1023 molculas em um mol. (VUNESP) Ligas constitudas de platina e de rdio, com diferentes composies, so utilizadas como sensores de temperatura. Para 1,00g de uma liga contendo apenas platina e rdio na proporo de 10% em massa de rdio, calcular a massa e o nmero de tomos de platina. Dados: Rh = 103 ; Pt = 195 ; nmero de Avogadro = 6,0.1023. (UFPE) Qual o nmero de mols de eltrons em 90g de gua? Dados: H (Z=1; MA=1u); O (Z=8; MA=16u). (FUVEST) O isocianato de metila, H3C-N=C=O, um lquido voltil e txico. Tolera-se, no mximo, 5.10-5 g do seu vapor por metro cbico de ar. a) Qual o nmero aproximado de molculas de H3CNCO por m3 de ar na condio de tolerncia mxima? b) Qual o volume de ar necessrio para diluir com segurana o vapor proveniente de evaporao de 1 cm3 do lquido? Dados do H3CNCO: massa molar = 57 g/mol ; densidade = 0,92 g/cm3 ; constante de Avogadro = 6,0.1023.