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Mol e Molaridade Priscila Milani O mol ou mole é o nome da unidade de base do Sistema Internacional de Unidades (SI) para a grandeza quantidade de matéria ou quantidade de substância. " Mol é a unidade de medida definida como a quantidade de substância de um sistema que contém as mesmas entidades elementares que há em 0,012 kg de átomos de carbono 12". A unidade mol é equivalente à constante de Avogrado, ou seja, 6,02 x 1023 ou 602 sextilhões!!! Massa das partículas que constituem um átomo - referencial é a massa do C12 – Fatiar o C em 12 pedaços, esse 1/12 é chamado de u (unidade de massa atômica) U – não é mensurável Mol – amontoado bem grande de partículas – número de Avogadro. O termo molar, do latim moles, que significa "grande massa". O termo foi introduzido para indicar uma grande massa macroscópica, contrariando assim a palavra "molecular“ (palavra também derivada de moles, pela adição do sufixo "-cula", significando "pequeno" ou "diminuto"). Mol e massa molar ou atômica A massa molar ou massa atômica é a massa de 1 mol de entidades elementares. A massa atômica e a massa molar de uma mesma substância são numericamente iguais. Massa atômica (MA) do sódio = 22,99 u; Massa molar (MM) do sódio = 22,99 g/mol; Deve-se ainda saber que 1 mol de diferentes substâncias possui sempre o mesmo número de partículas. No entanto, a massa contida em 1 mol varia consideravelmente entre as substâncias. Exemplos: Qual a massa de um mol de H2? Qual a massa de um mol de H2O? Massa atômica do H = 1 u Massa atômica do O = 16 u Resolução: 2 x 1 (2 x H) + 16 (O) = 18 u Ou seja, 1 mol de H2O = 18 g u ou uma– unidade de massa atômica Massa atômica do H = 1 u Resolução: 2 x 1 (2 x H) = 2 u Ou seja, 1 mol de H2 = 2 g 1 mol de átomos = 6,02 x 1023 átomos = massa atômica (g/mol) 1 mol de moléculas = 6,02 x 1023 moléculas = massa molar (g/mol) Cálculos com numero de mol de átomos ou moléculas: No de mol = ___ m__ __ massa atômica No de mol = ___ m__ __ massa molar Massa (g) ------ x moléculas Mol (g) ------ 6,02 x 1023 No de moléculas = No de mol x 6,02 x 1023 Resumindo: 9g H2O ----- x moléculas 18g H2O ----- 6,02 x 10 23 moléculas x = 9.6,02 x 1023 18 x = 3,01 x 1023 moléculas Quantas moléculas existem em 9 g de H2O? Quantos mols existem em 20 g de H2O? Massa de 1 mol de H2O = 18 g No de mol = ___ m__ __ massa molar Resolução: No de mol = 20 18 No de mol = 1,11 mol Massa (g) ------ x moléculas Mol (g) ------ 6,02 x 1023 Exercícios: Exercícios: 2. Um medicamento contém 90mg de ácido acetilsalicílico (C9H8O4) por comprimido. Quantas moléculas dessa substância há em cada comprimido? Número de Avogadro = 6,02 . 1023 moleculas Massas atômicas: C= 12; O= 16; H= 1,0. Resolução: Massa molar do ácido acetilsalicílico: 180,14 g/mol 90 mg = 0,090 g 0,090 (g) ------ x moléculas 180,14 (g) ------ 6,02 x 1023 X = 3,01 . 1020 1. O ácido oxálico (H2C2O4) é utilizado para tirar manchas de ferrugem em tecidos. A massa molecular do ácido oxálico é? a) 30u b) 60u c) 90u d) 120u e) 150u Dados: H=1u; C=12u; O=16u X 3. A quantidade de mols existentes em 1,5 x 1024 moléculas de ácido fosfórico(H3PO4) é igual a: a) 0,5 b) 1,0 c) 1,5 d) 2,0 e) 2,5 X Resolução: 1 mol ----- 6,02 . 1023 x ----- 1,5 . 1024 x = 2,5 mol 4. A quantidade em mols e o número de moléculas encontrados em 90 g de ácido acético são respectivamente: a) n.d.a. b) 1,2 e 9,0 . 1023 c) 1,5 e 6,0 . 1023 d) 1,1 e 8,9 . 1023 e) 1,6 e 7,5 . 1023 Dados: ácido acético = C2H4O2 número de Avogadro = 6,02 . 1023 H = 1 u; C = 12 u; O = 16 u X 5. Qual a massa de 2,5 mol de ácido sulfúrico (H2SO4)? Dados: H = 1 u; O = 16 u; S = 32 u Resposta = 245 g 6. Linus Pauling, prêmio Nobel de Química e da Paz, faleceu recentemente aos 93 anos. Era um ferrenho defensor das propriedades terapêuticas da vitamina C. Ingeria diariamente cerca de 2,1 .10-2 mol dessa vitamina. A dose diária recomendada de vitamina (C6H8O6) é 62mg. Quantas vezes, aproximadamente, a dose ingerida por Pauling é maior que a recomendada? (Dados: H = 1, C = 12, O = 16.) a) 10. b) 60. c) 1,0 . 102 d) 1,0 . 103 e) 6,0 . 104 X Molaridade ou concentração molar é a razão da quantidade de matéria do soluto em mol por volume de solução em litros, expressa na unidade mol/L. M = n V Onde: M = molaridade (mol/L) n = numero de mol V = volume da solução M = m mol x V Onde: M = molaridade (mol/L) m = massa em g Mol = massa molar ou atômica V = volume da solução Como: n = m/mol Podemos agrupar as duas equações, tendo: 3. Qual a concentração em mol/L de um litro de solução contendo 20 g de NaOH? 4. Qual a concentração em mol/L de um litro de solução contendo 20 g de HCl? 1. Qual a concentração em mol/L de 100 mL de solução contendo 0,5 mol de NaOH? Resolução: M = n V M = 0,5 0,1 M = 5 mol/L M = m mol x V Resolução: M = 20 40 x 1 M = 0,5 mol/L M = m mol x V Resolução: M = 20 36,5 x 1 M = 0,54 mol/L Exercícios: Exercícios: 1. A uréia, é um produto do metabolismo de proteínas. Que massa de uréia é necessária para preparar 500 ml de uma solução 0,1 M? Resolução: Massa molar da ureia = 60 g/mol Volume da solução em litros = 0,5 L Concentração da solução = 0,1 mol/L M = m mol x V 0,1 = m 60 x 0,5 m = 3 g 2. A concentração de NaCl na água do mar é de 0,43 mol/L . Qual o volume em litros, de água do mar que deve ser evaporado completamente para a produção de 1 kg de sal de cozinha? Resolução: Massa molar da NaCl = 58,5 g/mol Massa de sal= 1 kg Concentração da solução = 0,43 mol/L M = m mol x V 0,43 = 1000 58,5 x L 25,155 x L = 1000 L = 39,7 L Ajuste de Concentração de Soluções: Para realizar alterações nas concentrações de soluções utiliza-se a equação: M1V1 = M2V2 Onde: M1 = concentração da solução original V1 = volume da solução original M2 = concentração da solução diluída V2 = volume da solução diluída Diluição é o ato físico-químico de tornar uma solução menos concentrada em partículas de soluto através do aumento do solvente (número de vezes que a concentração da solução vai diminuir). Exercícios 1.Para preparar 1,2 litros de solução 0,4M de HCl, a partir do ácido concentrado (16M), o volume de água, em litros, a ser utilizado será de: a) 0,03. b) 0,47. c) 0,74. d) 1,03. e) 1,17. Resolução: M1V1 = M2V2 16 x V1 = 0,4 x 1,2 V1 = 0,4 x 1,2 16 V1 = 0,03 X 2. Uma solução aquosa de ácido sulfúrico (H2SO4), para ser utilizada em baterias de chumbo de veículos automotivos, deve apresentar concentração igual a 4mol/L. Qual o volume total de uma solução adequada para se utilizar nestas baterias, quepode ser obtido a partir de 500mL de solução de H2SO4 de concentração 18mol/L? Resolução: M1V1 = M2V2 18 x 0,5 = 4 x V2 V2 = 18 x 0,5 4 V2 = 2,25 L 3. 300 mililitros de solução contendo 0,01mol/L de sulfato cúprico são cuidadosamente aquecidos até que o volume da solução fique reduzido a 200 mililitros. A solução final, tem concentração, em mol/L, igual a: a) 0,005 b) 0,010 c) 0,015 d) 0,016 e) 0,018 Resolução: M1V1 = M2V2 0,01 x 0,3 = M2 x 0,2 M2 = 0,01 x 0,3 0,2 M2 = 0,015 X 4. Na preparação de 500mL de uma solução aquosa de H2SO4 de concentração 3 mol/L, a partir de uma solução de concentração 15mol/L do ácido, deve-se diluir o seguinte volume da solução concentrada: a) 10 mL b) 100 mL c) 150 mL d) 300 mL e) 450 mL Resolução: M1V1 = M2V2 15 x V1 = 3 x 0,5 V1 = 3 x 0,5 15 V1 = 0,1 L X
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