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Grandezas Químicas Grandezas Químicas É muito importante, tanto nas atividades em laboratório como nas indústrias, saber antecipadamente as quantidades de reagentes que devemos usar para obter a quantidade desejada de produtos. A previsão das quantidades só é possível através de cálculos das massas e do volumes das substâncias envolvidas nas reações químicas. Para tanto, precisamos conhecer grandezas e unidades de medidas específicas como: ❑ Massa atômica ❑ Massa molecular ❑ Mol ❑ Massa molar Medida da massa de um átomo O átomo de carbono foi dividido em doze partes e a partir disso se fez o seguinte conceito: “A massa de um átomo (massa atômica) é o número que indica quantas vezes esse átomo é mais pesado do que 1/12 avos do átomo de carbono”; Este padrão é chamado de unidade de massa atômica C12 6 6 prótons 6 nêutrons 6 elétrons Z = 6 A = 12 Por exemplo, quando dizemos que a massa do átomo 23Na é igual a 23u, concluímos que: A massa de um átomo de Na é 23 vezes maior que a massa de um doze avos do átomo de 12C. Medida da massa de um átomo Massa Atômica de um elemento (M.A) Elemento químico é o conjunto de átomos de mesmo número atômico; A massa atômica de um elemento químico é a massa média de seus átomos. Massa média: a maioria dos elementos químicos apresentam-se na natureza sob a forma de dois ou mais isótopos diferentes; Isótopos são átomos que possuem a mesma quantidade de prótons, mas diferenciam-se pelo número de massa (A) e propriedades físicas diferentes. Representação geral p= 92 n=142 p= 92 n=143 p= 92 n=146 Massas Atômica na tabela periódica A massa atômica como o número atômico dos elementos são apresentados na tabela periódica e podem ser consultados sempre que necessário. Massas molecular de substâncias (MM) Massa molecular de uma substância corresponde à massa da molécula expressa em unidade de massa atômica (u). Numericamente, a massa molecular é igual à soma das massas atômicas (encontradas na Tabela Periódica) de todos os átomos constituintes da molécula. Massa molecular = massas atômicas Obs: Para os compostos iônicos formados por íons- fórmula, o termo correto é massa fórmula (MF), mas para facilitar generaliza-se o uso da expressão massa molecular para compostos iônicos. Massas molecular de substâncias Exemplo 1: Calcular a massa molecular da água (H2O): Como a molécula de água é constituída por 2 átomos de H e 1 átomo de oxigênio, tem- se, somando as massas atômicas: H = 1u x 2 = 2u O= 16u = 16u M = 18 u A molécula da água tem massa molecular igual a 18 u. Exemplo 2: Calcular a massa molecular do etanol (C2H6O): 2 átomos de C, 6 átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio, somando as massas tem-se: C= 12u x 2 = 24u H= 1u x 6 = 6u O= 16u M = 46u A molécula do etanol tem massa molecular igual a 46 u. Quantidade de matéria Os químicos precisam de uma unidade de contagem que possa expressar um grande número de átomos com números simples. Sendo assim foi criada uma grandeza denominada quantidade de matéria, cuja unidade SI é o mol; O mol é definido como sendo a quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos são os átomos contidos em 0,012 kg de carbono-12 ( há um mol de átomos de carbono-12 em 0,012kg de carbono); MOL Mol Mas quantos átomos existem em 0,012kg de carbono-12? Experimentalmente os químicos determinaram que a quantidade de átomos presentes em 0,012kg de carbono-12 contém 6,02 x 1023 átomos Assim, 1 mol é a quantidade de matéria de um sistema que contém 6,02x1023 entidades elementares. 1 dúzia de bananas = 12 bananas 1 mol de bananas = 6,02 x 1023 bananas O número 6,023 x 1023 é conhecido como constante de Avogadro. Amadeo Avogadro (1776 – 1856) 1 mol = 602213673600000000000000 or 6,022 x 1023 thousands millionsbillionstrillions quadrillions ? Mol (n) e Constante de Avogadro Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro, ou simplesmente Avogadro, foi o criador de um princípio que determina o número de partículas em uma molécula de qualquer substância Mol (n) e Constante de Avogadro Dessa forma podemos concluir que: Por exemplo: ➢ 1 mol de átomos = 6,023 x 1023 átomos ➢ 1 mol de moléculas = 6,023 x 1023 moléculas ➢ 1 mol de íons = 6,023 x 1023 íons . Um mol de qualquer espécie química contém 6,023 x 1023 entidades elementares da referida espécie química. Massa molar (M) Massa molar de um elemento ou de uma molécula é a massa atômica ou massa molecular em gramas de qualquer elemento Por exemplo: ❑ massa atômica do Ca = 40 u ❑ massa molar do Ca = 40 g/mol ❑ massa molecular de H2O = 18 u ❑ massa molar de H2O = 18 g/mol 1mol de átomos de Ca = 6,02 x 1023 átomos = 40 g 1mol de moléculas de H2O = 6,02 x 1023 moléculas de H2O = 18 g Conclusão 14 Elemento Massa Atômica Massa Molar Número de átomos H 1,008 u 1,008 g 6,022 x 1023 Mg 24,31 u 24,31 g 6,022 x 1023 Na 22,99 u 22,99 g 6,022 x 1023 Exercícios 1. Calcular as massas moleculares das espécies abaixo: NaCl - BaBr2 - C12H22O11 - C6H12O6 - Na2SO4 - H3PO4 – Al2(SO4)3 - Ca(NO3)2 – Exercícios 2. Calcular a quantidade em mol presente em 50 gramas de água. R: 2,78mol 3. Calcular a massa presente em 0,15 mol de gás carbônico. R: 6,6g Exercícios 4. Calcular a quantidade em mol presente em 1 quilogramas de glicose. R: 5,56 mol 5. Calcular a massa presente em 2,30 mol de cloreto de sódio. R: 134,55g Slide 1: Grandezas Químicas Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11: Amadeo Avogadro (1776 – 1856) Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17