5 Cálculos químicos

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Cálculos químicos
Quantidade de substância: 
Unidade fundamental SI: mole (mol).
1 mol: é o número de átomos em 12.00 g de carbono 12: 6.022 x 1023 : 
número de Avogadro
Massa atômica: massa de um átomo em unidades de massa atômica (uma).
Por definição: 1 átomo de 12C pesa 12 uma, 
ou 1 uma é 1/12 da massa de um átomo de 12C.
Nesta escala: 
1H = 1.008 uma
16O = 16.00 uma
3.1
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Massa molar (M): é a massa por mole de partículas, em gramas.
Massa molar = 
�����	��	�������
	ú����	��	�����
M = 
�
	
Por definição: 1 mole átomos 12C = 6.022 x 1023 átomos = 12.00 g
1 átomo de 12C = 12.00 uma
1 mole átomos 12C = 12.00 g 12C
1 mole átomos de Li = 6.941 g of Li
Para qualquer elemento:
massa atômica (uma) = massa molar (gramas/mol)*
* Embora, a massa molar especifique a massa de uma mole em gramas (g), é comum usar as unidades de gramas
por mole (g/mol) para facilitar o cancelamento das unidades nos cálculos. 
Massa atômica média: na tabela periódica temos a massa média dos isótopos que occorrem
naturalmente. 
Massa atômica média (C) = (0.9893)(12.00000 uma) + (0.0107)(13.003355 uma) = 12.01 uma
Isotope Isotopic mass (amu) Natural 
abundance (%)
12C 12.00000 98.93
13C 13.003355 1.07
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Cálculos químicos
Determinação de fórmulas químicas
Determinação das fórmulas empíricas e molecular
Fórmula empírica: número relativo de átomos de cada elemento presente no composto.
Fórmula molecular: número real de átomos de cada elemento presente no composto. 
Exemplo: Glicose: fórmula empírica: CH2O
fórmula molecular: C6H12O6
Composição percentual de massa: é a massa de cada elemento expressa em
percentagem da massa total:
% de massa de um elemento = 
����	��	���
����	��	�
�����
����	�����
x 100 %
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Determinação das fórmulas empíricas
1. Supôr que temos 100 g de amostra.
2. Converter as massas percentuais em mols
3. Encontrar o número relativo de mols de cada átomo
Determinação das fórmulas moleculares
Necessário conhecer a massa molar, que é determinada experimentalmente pela técnica
de espectrometria de massa.
Espectrometria de massa
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1. Fonte: Uma pequena amostra é ionizada, geralmente para cátions por perda de 
elétrons. 
2. Analisador de massa: Os íons são separados de acordo com a razão massa/carga. 
3. Detector: Os íons separados são medidos e os resultados apresentados em um espectro
(espectro de massa). 
A espectrometria de massa usa a grande energia do feixe de elétrons para quebrar as 
moléculas em vários fragmentos.
A separação e análise dos fragmentos dá informção acerca da:
• Massa molecular 
• Estrutura do composto
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O espectro de massa resultante é um gráfico da razão massa/carga de cada cátion vs a 
abundância relativa. 
A abundância relativa é dada pela percentagem do pico base (o pico mais intenso do 
espectro) 
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M+
Espectro de massa do etanol (MW = 46)
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Exemplo de um espectro de massa de uma proteína
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Outra aplicação (com bebida bem brasileira!) da espectrometria de massa:
http://www.youtube.com/watch?v=IoNJsrQcNMc&list=PLBFA8BBE552D8FF65
Tabela de ânions
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Tabela de cátions
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