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Mol massas molares formula minima e formula molecular- 01-05-2013 Química Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia (UESB) 6 pag. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: anasousan (luluzinhasousaneves2013@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark MOL E MASSAS MOLARES Os químicos descrevem o número de átomos, íons e moléculas em termos de uma unidade chamada “mol”. Um mol é o análogo da “dúzia”. A definição de um mol é: 1mol é o número de átomos em exatamente 12 g de carbono 12. A massa de um átomo de carbono é 1,99265x10-23g (espectroscopia) Segue que o número de átomos em exatamente 12 g de carbono 12 é: número de átomos de carbono 12 = Como o mol dá o número de átomos em uma amostra, segue que 1 mol de átomos de qualquer elemento é 6,0221x1023 átomos do elemento. Figura 1- Cada amostra consiste de 1 mol de átomos. No sentido horário desde a direita em cima estão 32g de enxofre, 201g de mercúrio, 207g de chumbo, 64g de cobre e 12g de carbono. Então: 1 mol de objetos representa 6,0221x1023 daqueles objetos. O número de objetos por mol, 6,0221x1023 mol-1, é chamado de constante de Avogrado, Na. A constante de Avogadro é usada na conversão entre o número de mols e o número de átomos, íons ou moléculas: Numero de objetos = número de mols x número de objetos por mol Representando o número de objetos por mol por N e o número de mols (formalmente a “quantidade da substância”) por n, esta relação pode ser escrita na forma: N= n.NA [1] Exemplo 1 PAGE \* MERGEFORMAT 1 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: anasousan (luluzinhasousaneves2013@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Uma amostra de vitamina C contém 1,29x1024 átomos de hidrogênio (bem como outras espécies de átomos). Quantos mols de átomos de hidrogênio a amostra contém? n= N/NA número de mols de átomos de H= Número de átomos de H / NA Número de mols de átomos de H = 1,29x1024/6,0221x1023 = 2,14 mol. As quantidades de átomos, íons ou moléculas em uma amostra são expressas em mols, e a constante de Avogadro, NA, é usada para a conversão entre o número destas partículas e o número de mols. A MASSA MOLAR Como podemos determinar o número de mols presente numa amostra se não podemos contar os átomos diretamente? A resposta está no conhecimento da massa da amostra e da massa molar, M, a massa por mol de partículas. Exemplo 2- Encontrar o número de mols de átomos de flúor em 22,5g de Flúor. A massa por mol de átomos de flúor, F, é 19,00g.mol-1 Então: ou As massas molares de compostos iônicos e moleculares são calculadas a partir das massas molares dos elementos presentes: a massa molar de um composto é a soma das massas molares dos elementos que constituem a molécula ou fórmula unitária. Por exemplo, a massa molar do composto iônico, Na2SO4 é: Massa Molar de Na2SO4= 2x(massa molar de Na) + (massa molar de S) + 4x (massa molar do O) MM= 2x(22,99g.mol-1) + (32,06g.mol-1) + 4x (16,00g.mol-1) = Massa Molar de Na2SO4= 142,04g.mol-1 PAGE \* MERGEFORMAT 1 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: anasousan (luluzinhasousaneves2013@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Peso Atômico e Peso Molecular Dois termos que ainda são largamente usados na literatura química são peso atômico e peso molecular. O peso atômico de um elemento é o valor numérico de sua massa molar. H= 1,008g.mol-1(massa molar) ; (1,008 é o peso atômico) Cl=35,45g.mol-1(massa molar); (35,45 é o peso atômico) O peso molecular de um composto molecular ou peso fórmula de um composto iônico é o valor numérico de sua massa molar: O peso molecular da água (massa molar 18,02g.mol-1) é 18,02 O peso fórmula do cloreto de sódio, NaCl (massa molar 58,44g.mol-1) é 58,44 Considerações Um ponto a considerar é que para medir 1 mol de átomos de um elemento, medimos uma massa igual a massa molar do elemento em gramas. Por exemplo, para medir 1,000 mol de Fe (de massa molar 55,85g.mol-1), medimos 55,85g de ferro. Esta conclusão segue do fato que, se a amostra contém 1,000 mol de ferro então: Massa de ferro= (1,000 mol) x (55,85g.mol-1) = 55,85 g Exemplo 3- Calculando a massa a partir do número de mols Suponha que estamos preparando uma solução de permanganato de potássio, KMnO4, e são necessários 0,10 mol do composto. Como a massa molar do permanganato de potássio é 158,04g.mol-1, qual a massa que deverá ser pesada? Massa de KMnO4 = (0,10 mol) x (158,04g.mol-1) = 15,804g DETERMINAÇÃO DE FÓRMULAS QUÍMICAS Fórmula empírica: mostra o número relativo de átomos de cada elemento no composto. Glicose F 0 A E CH2O os átomos de C, H e O estão na razão 1:2:1 PAGE \* MERGEFORMAT 1 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: anasousan (luluzinhasousaneves2013@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Depois que a fórmula empírica tenha sido determinada o próximo passo é determinar a fórmula molecular. Uma fórmula molecular nos dá o número real de átomos de cada elemento na molécula. A fórmula molecular para a glicose é F 0 A E C6H12O6 A Composição percentual de massa Para determinar a fórmula empírica de um composto, começamos medindo a massa de cada elemento presente na amostra. O resultado é usualmente apresentado como uma composição percentual de massa, isto é, a massa de cada elemento expressa como uma porcentagem da massa total: [3] Exemplo 4 Qual a composição centesimal do clorofórmio, CHCl3? A massa molar do clorofórmio é 119,37g.mol-1. Massas Molares dos elementos: C=12,01g.mol-1 H=1,008 g.mol-1 e Cl= 35,45 g.mol-1 Determinando fórmulas empíricas Uma fórmula que simplesmente fornece o número relativo de átomos de cada elemento presente em uma fórmula unitária chama-se fórmula mínina ou fórmula empírica. Para a determinação da fórmula empírica de um composto, o procedimento mais simples é o de imaginar que temos 100g da amostra exatamente. Deste modo usamos a massa molar de cada elemento para converter estas massas em mols e depois encontrar o número relativo de mols de cada tipo de átomo. PAGE \* MERGEFORMAT 1 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: anasousan (luluzinhasousaneves2013@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Exemplo 5 Uma amostra de um gás de cor castanha, um dos principais poluentes do ar, contém 2,34g de N e 5,34g de O. Qual é a fórmula mínima do composto? N=14,0g.mol-1 ; O= 16,0g.mol-1. 1º. Cálculo do número de mols: N0,167O0,334 F 0A E número relativo de mols de N e O. Todavia, uma vez que a fórmula deve ter um significado a nível molecular, onde temos um número inteiro de átomos combinados, os subscritos de vem ser inteiros. Dividindo pelo menor índice obtém-se: NO2 FÓRMULAS MOLECULARES A fórmula molecular não fornece apenas a informação contida na fórmula empírica, mas também nos diz quantos átomos de cada elemento estão presentes em uma molécula de uma substância. A fórmula molecular de um composto é encontrada determinando-se quantas fórmulas empíricas unitárias são necessárias para a massa molar medida no composto. Exemplo 6 O eugenol, é um componente principal do óleo de cravo. Tem uma massa molar de 164,2g.mol-1 e é composto por :73,14% de C ; 7,37% de H e 19,49% de O. Quais são as fórmulas empírica e molecular do eugenol? Utilize C=12,011g.mol-1; H=1,008 g.mol-1; O=16,00 g.mol -1 Supondo 100g do composto Cálculo do número de mols: PAGE \* MERGEFORMAT 1 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: anasousan (luluzinhasousaneves2013@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Razão molar: C6,089H7,31O1,218 Divisão pelomenor: (1,218) F 0 A E C4,9999H6,00O F 0A E C5H6O Fórmula empírica F 0 A E C5H6O ( massa molar = 82,1g.mol-1) A massa molar do eugenol é 164,2g.mol-1, o que equivale a duas vezes a massa molar para C5H6O Portanto a fórmula molecular do eugenol será: C10H12O2 PAGE \* MERGEFORMAT 1 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: anasousan (luluzinhasousaneves2013@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark
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