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QUÍMICA ELIZABETE BELLINI 2ª SÉRIE CÁLCULOS QUÍMICOS: CONSTANTE DE AVOGADRO E VOLUME MOLAR Aula 3 OBJETIVOS DA AULA Conhecer a Constante de Avogadro; Compreender o conceito de Mol; Aprender sobre volume molar; Praticar os conhecimentos com atividades. http://www.vanialima.blog.br/2014/08/constante-de-avogadroenem.html PARA PENSAR SOBRE O TEMA DA AULA Onde a constante de Avogadro é utilizada? Volume molar é diferente de volume? A CONSTANTE DE AVOGADRO (NA) 1811 – Lorenzo Romano Amadeo Carlo Avogadro propôs o chamado Princípio de Avogadro, isto é: “Volumes iguais de todos os gases, à mesma temperatura e pressão, contêm o mesmo número de moléculas.” Avogadro intuiu que há um valor para o número de moléculas seria algo em torno de 6,02214 x 1023 Moléculas (entidades). MOL O conceito de mol está diretamente relacionado à constante de Avogadro (NA) onde 1 mol tem aproximadamente 6,022× 1023 entidades. Mol é a quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos átomos existem em 0,012 kg de carbono-12. http://saberenemquimicaefisica.com.br/wp/mol/ MOL O SI estabelece que quando se utiliza o mol, as entidades elementares devem ser especificadas, podendo ser átomos, moléculas, íons, elétrons, assim como outras partículas ou agrupamentos especificados. Exemplificando: 1 mol de moléculas contém 6,02x1023 moléculas 1 mol de átomos contém 6,02x1023 átomos 1 mol de íons contém 6,02x1023 íons 1 mol de elétrons contém 6,02x1023 elétrons NÚMERO DE MOL (n) Mol é a quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos átomos existem em 0,012 kg de carbono-12. Calcula-se o número de mols (n) pela razão: n – número de mol; m – massa em g; MM – massa molar em g/mol NÚMERO DE MOL (n) Exemplo 1: Determine o número de mol contidos em 55 g de H2SO4. Dado: MM do H2SO4 = 98g/mol Resolução – Dados do enunciado: O enunciado do problema fornece a massa e a massa molar, anotando as informações: m = 55 g MM = 98 g/mol, assim temos: NÚMERO DE MOL (n) Exemplo 1: Resolução - cálculo: MOL E A CONSTANTE DE AVOGADRO (NA) Exemplo 2: Quantos mols há em 2,5 x 1023 moléculas de CO2? 1 mol de CO2 --------- 6,02 x 1023 moléculas x mol de CO2 --------- 2,5 x 1023 moléculas x = 4,15 mols de CO2 Resolução: Por definição 1 mol de qualquer substância química contém 6,02 x 1023 entidades elementares, no caso do enunciado, moléculas. Assim temos: Quantas moléculas existem em 88 g de dióxido de carbono (CO2)? (Massas atômicas: C = 12; O =16; constante de Avogadro = 6,02 x 1023) Atividade 1 Lembrando que: 1 mol de qualquer substância = MM Atividade 1 Cálculo da massa molar do CO2: C = 1 x 12 = 12 O = 2 x 16 = 32 44g/mol Resolução: - Correção 44 g de CO2 ---- 6,02 x 1023 moléculas 88 g de CO2 ---- x moléculas x = 1,204 x 1024 moléculas de CO2 RELAÇÃO ENTRE MOL E MASSA MOLAR Massa molar (MM) é a massa expressa em g de qualquer substância contida em 1 mol de entidades elementares. Unidade de MM é g/mol. Exemplos: 1 mol de H2O = 18 g/mol 1 mol de H2SO4 = 98 g/mol 1 mol de H4P2O7 = 178 g/mol RELAÇÃO ENTRE MOL E MASSA MOLAR Exemplo 3 – Quantos mols correspondem a 100 g de cálcio (Ca)? (Massa atômica: Ca = 40) VOLUME MOLAR É a razão entre o volume e a quantidade de matéria. Equivale ao volume ocupado por 1 mol de entidades elementares, podendo estar no estado gasoso ou sólido. Nas CNTP (Condições Normais de Temperatura e Pressão) e nas CPTP (Condições Padrão de Temperatura e Pressão) o volume molar de um gás ideal é de aproximadamente 22,4 e 22,8 litros, respectivamente. Assim: CNTP: P = 1 atm e T = 0°C (273K) CPTP: P = 1 atm e T = 25°C (298K) VOLUME MOLAR 1 mol de entidades elementares = 22,4 L ou 22,8 L https://blog.maxieduca.com.br/estequiometria-conceitos/molar-volume/ VOLUME MOLAR E MOL Exemplo 4 – Quantos mols existem em 7,5 L de H2(g) estando nas CNTP? Resolução: Por definição, o volume ocupado por 1 mol de qualquer gás nas CNTP, é igual a 22,4 L. Assim, temos: 1 mol de H2 -------- 22,4 L x mol de H2 --------- 7,5 L x = 0,335 mol RESUMIDAMENTE 1 MOL = MASSA MOLAR = 6,02 x 1023 ENTIDADES = 22,4 L OBSERVAÇÃO: Esta relação é válida para qualquer substância e para os gases, quando estiverem nas CNTP. Caso o gás esteja nas CPTP, substitui-se o volume por 22,8 L. Lembrando que: ENTIDADE corresponde a moléculas, átomos, íons, elétrons. Atividade 2 A reação de combustão completa da acetona pode ser representada pela seguinte equação: C3H6O(v) + O2(g) → CO2(g) + H2O(v) Considere essa reação feita nas CNTP e calcule o volume de gás carbônico, CO2(g), obtido na queima completa de 3,0 . 1026 moléculas de propanona, C3H6O(v). Atividade 2 - Correção Balanceamento da equação: C3H6O(v) + 4 O2(g) → 3 CO2(g) + 3H2O(v) 3 x 22,4 L de CO2 ------- 1 x 6,02 x 1023 moléculas de C3H6O x L de CO2 ------------ 3,0x1026 moléculas de C3H6O x = 33488,4 L O QUE ESTUDAMOS? Conhecemos a Constante de Avogadro; Compreendemos o conceito de Mol; Aprendemos sobre volume molar; Praticamos os conhecimentos com atividades. https://pt.vecteezy.com/arte-vetorial/225076-ilustracao-em-vetor-de-experimento-de-quimica
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