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Aula 29 Estequiometria – 1ª Parte Nesta aula tomaremos como referência as equações químicas devidamente balanceadas. Entraremos em contato com as leis ponderais e volumétricas, que regem e dizem respeito às reações químicas que ocorrem e podem ser representadas pelas equações químicas, além da hipótese e o número de Avogadro. Posteriormente, investigaremos a referência de massa para um átomo e sua relação com a unidade grama. Ao final deste encontro você será capaz de relacionar a massa dos átomos e estendê-las a unidade de massa (o grama). Poderá reconhecer, interpretar e aplicar as leis ponderais e volumétricas e a hipótese e o número de Avogadro. 29.1 Unidade de Massa Atômica Através de experimentos com o carbono, Avogadro relacionou o número de moléculas com sua massa em gramas. Utilizando como referência o isótopo 12 do carbono. Pegando-se 1/12 do C 12 têm-se então uma unidade de massa atômica e pegando-se 1 mol de unidades de massa atômica têm-se 1 grama, é exatamente o que se refere o figura 9.1, que segue. O mol é uma quantidade de matéria sempre constante em número de entidades, segundo Avogadro (1 mol é equivalente a 6x10 23 unidades de massa atômica). 6C 12 1/12 6C 12 Figura 9.1 Esquema da massa atômica. Fonte: Elaborado pelo autor 29.1.1 Exemplo Os elementos apresentam suas massas atômicas, que podem ser consultadas na tabela periódica. Estes dados servem para definir a massa molar de uma espécie atômica ou molecular. Se o caso for para uma espécie atômica, o próprio átomo apresenta a massa da espécie, enquanto que para uma molécula, temos a soma das massas dos átomos que constituem a espécie. Massa atômica de um átomo: Fe 56 , O 16 . Fe: Isto implica em dizer que a massa de um mol de ferro apresenta um a massa de 56g. Pois, a espécie apresenta apenas um átomo. Fe2O3: Isto implica em dizer que a massa de um mol de trióxido de diferro apresenta um a massa de 160g. Pois, a espécie apresenta dois átomos de ferro, cada um pesando 56g, além de três átomos de oxigênio, cada um pesando 16g. Fazemos a soma: 2 átomos de ferro (56g + 56g ) + 3 átomos de oxigênio (16g + 16g) = 160g. 29.2 Leis Ponderais e Volumétricas Lavoisier: nada se perde, nada se cria, tudo apenas se transforma. A massa em uma reação é sempre conservada. Proust: existem proporções constantes entre as massas dos reagentes e dos produtos. Gay-Lussac: existem relações de múltiplos entre os volumes dos reagentes e dos produtos. 29.3 Hipótese do Avogadro 1 mol = 22,4 L Esta hipótese diz que gases condicionados sob a mesma pressão e temperatura apresentam o mesmo volume e a mesma quantidade de moléculas. Independentemente de sua massa. Desde que seja medido nas CNTP. n = 1 mol T = 0º C = 273 K P = 1atm = 760 mmHg V = 22,4 L Obs.: O número de Avogadro expressa a quantidade aproximada de átomos que constituem exatamente 1 mol de átomos condicionados em 0°C, 1atm e ocupando um volume de 22,4L. Este número equivale a 6,022x10 23 entidades. Estas entidades podem ser átomos ou moléculas, podendo ainda ser estendido para qualquer partícula, atômica ou não. O número pode ser arredondado para 6,02x10 23 entidades, ou 6,0x10 23 entidades = 6 x10 23 entidades. <Glossário> CNTP: Condições normais de temperatura e pressão. T = 0°C e p = 1 atm. Saiba mais Lavoisier: nasceu em Paris na França (1743-1794). Autor da Lei da conservação das massas. Considerado o Pai da Química e descobridor do oxigênio. Figura 9.2 Antoine Lavoisier Fonte: http://scienceworld.wolfram.com/biography/Lavoisier.html Joseph Louis Proust: nasceu em Angers na França (1754-1826). Autor da Lei das Proporções constantes. http://scienceworld.wolfram.com/biography/Lavoisier.html http://pt.wikipedia.org/wiki/Joseph_Louis_Proust Figura 9.3 Joseph Louis Proust Fonte: http://www.google.com.br/search?q=Joseph+Louis+Proust&hl=pt-BR&client=firefox-a&hs=BM4&rls=org.mozilla:pt- BR:official&prmd=ivnso&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=JkSoTdjfKcHk0QHV4cn5CA&ved=0CDQQsAQ&biw=128 0&bih=590 Joseph Louis Gay-Lussac: nasceu em Saint Leonard na França (1778-1850). Realizou o experimento da síntese da água, comprovando a formação de 2mol de H2O a partir de 1mol de O2e 2mol de H2. Figura 9.4 Joseph Louis Gay-Lussac Fonte: http://www.dec.ufcg.edu.br/biografias/JophLouG.html Amedeo Avogadro: nasceu em Turim na Itália, (1776-1856). Publicou sua Hipótese em 1811, sendo compreendida apenas em 1860. Figura 9.5 Amedeo Avogadro Fonte:http://www.google.com.br/search?q=amedeo+avogadro&hl=pt-BR&client=firefox-a&hs=MT4&rls=org.mozilla:pt- BR:official&prmd=ivnso&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=40WoTbjdNpGG0QHgwp35CA&ved=0CDAQsAQ&biw=1 280&bih=590 Resumo Nesta aula você aprendeu a: Relacionar a massa de um átomo e o grama Reconhecer, interpretar e aplicar as leis ponderais e volumétricas da matéria, além da Hipótese e o número de Avogadro. Exercício de aprendizagem 1. Qual é a referência de massa atômica? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 2. Quais são as Leis Ponderais e Volumétricas da matéria? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 3. O que diz a Hipótese de Avogadro? Qual é o número de Avogadro? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 4. Complete a seguinte cruzada, com base na aula de hoje: a) E b) S c) T d) E e) Q f) U g) I h) O i) M j) E k) T l) R m) I n) A a) Espécies químicas que compõe as fórmulas moleculares são os_____ químicos. b) Dado extraído da tabela periódica e utilizado para definir a massa molar dos compostos químicos. c) Espécies químicas que participam das equações químicas, são formados. d) Compostos químicos que participam das equações químicas, antes da seta, são consumidos. e) As _________ químicas representam o que acontece na natureza. f) A ________ de massa atômica relaciona a massa de um átomo com a unidade grama. g) A unidade de massa atômica tem como referência o ________ 12 do carbono. h) As leis que regem a estequiometria são as Leis ________ e volumétricas da matéria. i) As leis que regem a estequiometria são as Leis Ponderais e ___________ da matéria. j) O fato da proposta de que uma quantidade fixa de átomos de uma substância apresentar o mesmo volume e número de partículas chama-se _______ de Avogadro. k) Nas CNTP, temos 0°C sendo a ______ do sistema. l) 1atm representa a _____________. m) Autor da lei que diz que na natureza nada se perde e nada se cria, tudo apenas se transforma. n) Relacionado ao número 6x10 23 .
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