Massa molar número de mol e volume Molar

Massa molar número de mol e volume Molar

COLÉGIO SANTA MARIA

2012 – Em busca do BEM VIVER através da FÉ e do AMOR

ENSINO PROFISSIONALIZANTE - CURSO NORMAL

NOTA:

Professor: André Medeiros

Disciplina: Química

Data: ___/___/__ 3° Normal

Aluno(a):______________________________________________________________________

Nº:___

Massa molar e número de mol e volume Molar

A química possibilitou a humanidade uma melhora substancial em sua qualidade de vida, pois apartir de seus princípios foram criados medicamentos, combustíveis, alimentos, tecidos, polímeros, etc. No entanto, para que a Química fosse economicamente viável, tivemos que aprender a manuseá-la e quantifica-la. A quantificação nos permitiu saber exatamente o quanto gastar de reagentes e o quando produzir. Nesse capítulo estaremos tratando conceitos fundamentais que conseguiram quantificar a Química e transformar sua indústria.

I - Unidade de massa atômica (u)

Pelo fato dos átomos serem muito pequenos para serem pesados ou vistos, utilizamos uma unidade relativa para identificar a massa de um dado átomo. Esse valor relativo de massa chama-se unidade de massa atômica. A unidade de massa atômica foi estabelecida utilizando-se um elemento padrão e atribuindo a ele uma massa arbitrária. A massa dos elementos registrada em nossa tabela periódica atual tem como elemento padrão o isótopo mais estável do Carbono que possui 12 unidades de massa atômica (12u). Sendo assim dividindo o carbono em 12 partes idênticas, observa-se que 1 parte desse todo equivaleria a uma massa igual a 1/12 do C12 e esta massa transformou-se na unidade de referência chamada unidade de massa atômica, a qual corresponde a 1,66.10 -24 gramas.

A massa dos demais elementos foi estabelecida de maneira relativa a massa de 1/12 C12, observando-se quantas vezes um elemento possui massa maior que uma unidade de massa atômica.

Por exemplo:

O átomo de S tem 32u, pode-se dizer então que a massa atômica do S é 32 vezes maior que a massa de 1/12 do C12.

IMPORTANTE SABER

A massa atômica de um elemento químico, não é o mesmo que número de massa (A=nºprótons+nºde nêutrons). Um elemento químico é um conjunto de isótopos. Sendo assim, a massa atômica do elemento é dada pela média ponderada da massa atômica dos seus isótopos naturais, isso faz com que os valores de massa não sejam valores inteiros.

Ex. Cl35 - 75% de ocorrência, Cl37 – 25% de ocorrência.

MCl = 35.75 + 37.25 MCl = 35,5 u

A massa atômica de um elemento químico, não é o mesmo que número de massa (A=nºprótons+nºde nêutrons). Um elemento químico é um conjunto de isótopos. Sendo assim, a massa atômica do elemento é dada pela média ponderada da massa atômica dos seus isótopos naturais, isso faz com que os valores de massa não sejam valores inteiros.

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II - Massa molecular

A massa molecular representa o número de vezes que a massa de uma molécula é

maior que 1/12 do 12C. Lembre-se que moléculas são grupamentos atômicos estáveis. A massa de uma molécula é dada pela soma das massas atômicas dos átomos que a compõe. Observe os exemplos a seguir:

H2CO3 (H = 1u, C= 12u, O = 16u)

(1x 2) + 12 + (16x3) = MM MM= 62 u, este valor informa que a amassa da molécula

H2CO3 é 62 vezes maior que a massa de 1/12C12.

Mg(NO3)2 (Mg = 24u, N = 14u, O = 16u)

24x1) + (14x2) +(16x6) = MM MM = 148 u

III - Avogadro. (1776 - 1856)

Sabe-se que um átomo possui massa extremamente pequena, a qual impossibilitava o trabalho laboratorial com unidades atômicas, dessa forma Avogadro propõe que a unidade de massa atômica seja substituída pela unidade grama e percebe matematicamente que ao fazer isso, não estava mais trabalhando com um átomo, mas com 6,02x 1023 átomos. Essa relação matemática se repete para todas as espécies químicas estudadas pelo cientista, dessa maneira Avogadro propõem que a quantidade

de matéria que contém 6,02.1023 partículas corresponde a um Mol de matéria.

Mol – é a quantidade de matéria que possui 6,02x 1023entidades.

Exemplificando temos:

O = 16 u – 1 átomo de oxigênio – 16g – 1 mol de átomos de oxigênio (6,02x1023 átomos

de Oxigênio).

Na = 23u – 1 átomo de sódio – 23g – 1 mol de átomos de sódio (6,02x1023 átomos de

sódio).

H2 = 2u – 1 molécula de hidrogênio– 2g – 1 mol de moléculas de hidrogênio (6,02x1023

moléculas de hidrogênio).

H2SO4 = 98 u – 1 moléculas de ácido sulfúrico – 98g – 1 mol de moléculas de ácido

sulfúrico (6,02x1023 moléculas de ácido sulfúrico).

IV - Volume Molar (VM)

Corresponde ao volume de um mol de moléculas no estado gasoso medido nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP). Segundo Avogadro, gases diferentes contendo o mesmo número de moléculas, quando mantidos em mesmas condições de temperatura e pressão ocupam o mesmo volume. O volume molar nas CNTP (1 atm e 273K) corresponde a 22,4 litros.

Saiba Mais!

Devido as diferenças das plataformas marítimas e o uso de unidades do SI, a pressão atmosférica normal passou a ser 105 Pascal, fazendo que o volume molar fosse alterado para 22,71L. Porém esse valor ainda não é aplicado em todos os vestibulares, sendo assim trabalhamos com o valor 22,4L ou com o valor proposto pela prova de vestibular em questão.

  1. (Mackenzie-SP) A quantidade de átomos de mercúrio, presentes num termômetro que contém 2,0 g desse metal são iguais a:

Dado: massa molar do Hg = 200 g/mol.

Resposta: letra E

200g – 6.1023 átomos

2g ------X

X = 6,0x1021 átomos de Hg.

a) 4,0x102

b) 1,2x1023

c) 2,4x1026

d) 1,5x1025

e) 6,0x1021

  1. Qual a massa de CO2 existente em 5.6L deste gás?

  2. Resposta:

    M (CO2) = 44g

    1 Mol CO2 = 44g - 22,4L

    x---- 5,6L x = 11g de CO2

  3. Qual o volume ocupado por 16g de gás O2 nas CNTP? (O=16u)

    Resposta:

    1 mol de O2 – 22,4litros – 32g O2

    x---------- 16gO2 x = 11,2 litros de O2

  4. Determine o número de átomos de carbono (C) contidos em 2 mols deste elemento.

  5. Dado: Número de Avogadro = 6,0×1023

  6. Resposta:

    1 mol C ----6 .1023 átomos

    2 mols C-----x

    x = 12x1023 átomos de C.

  7. Quantos átomos estão contidos em 20g de hidróxido de sódio (NaOH)?

  8. Dados: H = 1u; O = 16u; Na = 23u

  9. Reposta:

    1 mol de NaOH ---40g -----3. 6,02x1023 átomos

    20g--------x x = 9,03x1023 átomos

  10. (Puc-PR) Em 100 gramas de alumínio, quantos átomos deste elemento estão

  11. presentes?

    Resposta: letra A

    27g---------6,02.1023 átomos

    100g---------- X

    X = 2,22x1024 átomos de Al

  12. Dados:

  13. M(Al) = 27 g/mol

  14. 1 mol = 6,02 × 1023 átomos

  15. a) 2,22 × 1024

  16. b) 27,31 × 1023

  17. c) 3,7 × 1023

  18. d) 27 × 1022

  19. n” mols de moléculas de metano (CH4) pesam tanto quanto 56 litros de anidrido sulfúrico (SO3)

  20. gasoso medidos nas CNTP. O valor de “n” é igual a:

  21. Dados: Volume molar nas CNTP = 22,4 L.

  22. a) 12,5.

  23. b) 20.

    Cálculo do número de mols de SO3 em 56 L nas CNTP

    1 mol __________________ 22,4 L

    n mol __________________56 L,

    então n = 2,5 mol de SO3

    Cálculo da massa de CH4 em 2,5 mol (massas de SO3 e CH4 são iguais)

    massa de CH4: m = 2,5 x 80 = 200g

    Cálculo do número de mols de CH4

    n = 200 / 16 = 12,5 mol

  24. c) 25.

  25. d) 30.

  26. e) 40.

  27. H = 1g/mol; C = 12g/mol; O = 16g/mol; S = 32g/mo

  1. 1º Lista de exercícios – MOL

  2. Aluno: _____________________________ Turma:___________

  3. Não serão aceitas respostas sem os cálculos que as justifiquem.

  4. Anexar os cálculos em outra folha

  1. Quais são as massas molares? Utilize uma tabela periódica quando necessário.

  1. C6H12O6 (glicose)

  1. K4Fe ( CN )6 ( ferrocianeto de potássio )

  1. C12H22O11 ( sacarose)

  1. Al2(SO4)3

  1. Calcule a massa, em gramas, de 3 mols de átomos de magnésio. (Dado: MMg = 24 g/mol)

  1. Calcule a massa, em gramas, de uma barra de ferro constituída por 50 mols de átomos. ( Dado: MFe = 56 g/mol)

  1. Uma lâmina de Zinco é formada por 2,5 mols de átomos. Ache a sua massa, em gramas. ( Dados: MZn = 65 g/mol)

  1. Calcule a quantidade de matéria (Numero de Mols) correspondente a:

  1. 11,5 g de sódio;

  2. 6,4 g de enxofre;

  3. 1,204 . 1025 átomos de cobre;

  4. 14,2 g de átomos de cloro.

  1. (Dados: MNa = 23 g/mol, MS = 32 g/mol , MCl = 35,5 g/mol)

  1. Determine o número de átomos contidos em:

  1. 1,5 mol de molécula de hidrogênio (H2);

  2. 5 mols de moléculas de água (H 2O);

  3. 1/5 de mol de moléculas de sacarose (C12H22O11);

  4. 3/8 de mol de molécula de glicose (C6H12O6)

  1. Calcule o número de átomos de carbono e de oxigênio contidos num frasco fechado, com 17,6 g de gás carbônico (CO2). ( Dados: C = 12u, O = 16 u)

  1. PUCCAMP-SP Uma pessoa necessita, por dia, de 50g de nitrogênio fornecidos pela alimentação. Isso dá, em número de átomos, aproximadamente:

  1. 3,00 . 1024

  2. 2,15 . 1024

  3. 5,00 . 1023

  4. 6,00 . 1023

  5. 3,14 . 1024

  1. O que possui maior massa: 5 mols de sulfeto de cálcio (CaS) ou 4 mols de cloreto de alumínio (AlCl3)?

  1. Qual é a massa de cálcio necessária para se ter 6.02 x 1020 átomos de cálcio?

  1. (Cesgranrio-RJ) O efeito estufa é um fenômeno de graves consequências climáticas que se deve a altas concentrações de CO2 no ar. Considere que num dado período, uma indústria " contribuiu" para o efeito estufa , lançando 88 toneladas de CO2 na atmosfera. O número de moléculas de gás lançada no ar, naquele período, foi aproximadamente:

  1. 1030

  2. 1027

  3. 1026

  4. 1024

  5. 1023

  1. ( FGV -SP ) Para atrair machos para o acasalamento, muitas espécies fêmeas de insetos secretam compostos químicos chamados feromônios. Aproximadamente 10-12 g de tal composto de fórmula C19H38O devem estar presentes para que seja eficaz. Quantas moléculas isso representa?

  1. 2º Lista de exercícios – MOL

  2. Aluno: _____________________________ Turma:___________

  3. Não serão aceitas respostas sem os cálculos que as justifiquem.

  4. Anexar os cálculos em outra folha

  1. (Unifor-CE) Dos seguintes compostos, qual apresenta massa molecular igual a 30?

  1. a) C2H6

  2. b) PH3

  3. c) NH3

  4. d) NO2

  5. e) N2O3

  1. (FEI-SP) O diamante é uma das substâncias formadas de carbono. Quantos átomos de C estão presentes em 1,50 quilates de diamante? (Considere 1,0 quilate = 200 mg) (dados: carbono = 12 u e número de Avogadro = 6,0 . 10 23)

  1. 1,5 . 1024 átomos

  2. b) 2,0 . 1022 átomos

  3. c)1,5 . 1022 átomos

  4. d) 3,0 . 10 23 átomos

  5. 2,0 . 1024 átomos

  1. ( U. Estácio de Sá-RJ) Num determinado tratamento de água, utilizou-se 0,355 mg de cloro ( Cl2) por litro de água. O número de moléculas de cloro utilizadas por litro foi de:

  1. a) 3,01 . 1018

  2. b)3,01 . 1019

  3. c)3,01 . 1023

  4. d)6,02 . 1018

  5. e)6,02 . 1023

  1. (FUVEST-SP) O número de átomos de cobre existente em 10 -8 grama desse metal é aproximadamente:

  1. a) 108 ; b) 1012 ; c) 1014 ; d) 1020 ; e) 1031

  1. (U. F Viçosa-MG) A adição de pequena quantidade de selênio durante a fabricação de vidro permite a obtenção de vidro colorido em diversas tonalidades de vermelho. Uma taça de vidro de 79 g foi manufaturada a partir de vidro contendo 1% em massa de selênio. A quantidade de matéria (número de mol) de selênio contida na taça, em mol é:

  1. a) 0,01. b) 0,10. c) 1,00. d) 7,90. e) 0,79.

  1. (UFCE) Um formigueiro é composto por 2 mil formigas. Cada formiga consome, por dia, 1500 moléculas de açúcar, cada uma com três tipos de átomos, configurados na seguinte fórmula C6H12O6.

  1. Quantos milhões de átomos são consumidos por essas formigas em 1 dia?

  1. Foram misturados 0.3 mol de gás hidrogênio, 0,6 mol de gás metano e 0,1mol de gás nitrogênio. Dessa mistura, calcule o número;

  1. de moléculas;

  1. total de átomos;

  1. de átomos de hidrogênio.

  1. Qual a quantidade de matéria em mol com maior massa; 1 mol de átomos de oxigênio., 1 mol de moléculas de gás oxigênio ou 1 mol de moléculas de gás ozônio.

  1. (U. F Viçosa-MG) A adição de pequena quantidade de selênio durante a fabricação de vidro permite a obtenção de vidro colorido em diversas tonalidades de vermelho. Uma taça de vidro de 79 g foi manufaturada a partir de vidro contendo 1% em massa de selênio. A quantidade de matéria (número de mol) de selênio contida na taça, em mol é:

  1. a) 0,01. b) 0,10. c) 1,00. d) 7,90. e) 0,79.

  1. Em um pedaço de ferro existem 12,04 . 1023 átomos. Qual é a quantidade de matéria de ferro nesse pedaço?

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