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41
Se quisermos saber quantas moléculas há num cilindro de gás hidrogênio, como procedemos? Como pesar o átomo?

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Se quisermos saber quantas moléculas há num cilindro de

gás hidrogênio, como procedemos?

Como pesar o átomo?

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Átomos x Maçãs: Perspectiva

Zoom: 100 milhões

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Massa atômica

Medidas de massa no Sistema Internacional de unidades (SI):

Quilograma (Kg)1 Kg = 1000 g

Massa átomo? Massa átomo? Unidade?

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Massa atômica

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Massa atômica

Unidade de massa atômica (u)1/12 do 12C

Unidade de massa atômica (u.m.a; 1 u):massa de 1/12 do átomo de carbono com número de

massa igual a 12 (12C).

Átomo de 12C

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http://ww

w.chem

istry.ucsc.edu/research/facilities/mass

Espectrometria de massa

http://ww

w.chem

istry.ucsc.edu/research/facilities/mass-spec.htm

l

Mass Spectrometry: Department of Chemistry and Biochemistry University of California, Santa Cruz

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“u” é microscópico.Trabalhamos com quantidades

em gramas.

Como saber então quantas moléculas estão presentes em

uma massa?

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Relação entre u (microscópico) e g (macroscópico)

18 u = massa de 1 molécula de H2O18 g = massa de 6.1023 (1 mol) moléculas de H2O

(Experimentos com gases, cristais, fenômenos radioativos e

processos de galvanoplastia)6.1023 u = 1g

Assim:

18 g = massa de 6.10 (1 mol) moléculas de H2O

18 g = 18 . 6.1023 u = 6 . 1023 . 18 u

u = g / moL

Demonstração:

18 g = 1 mol . massa da molécula de H2O

18 g/mol = 18 u

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Relação entre u (microscópico) e g (macroscópico)

6.1023 u = 1g

u = g / moL

1 g = 1 mol . u 1 g / 1 mol = u

Em uma massa em gramas numericamente igual à massaatômica, para qualquer elemento, existem 6,02 . 1023 átomos.atômica, para qualquer elemento, existem 6,02 . 1023 átomos.

Em uma massa em gramas numericamente igual à massamolecular (MM), para qualquer substância molecular, existem6,02 . 1023 moléculas.

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MOL1 mol de moléculas = 6,0 . 1023 moléculas

1 mol de átomos = 6,0 . 1023 átomos

1 mol de elétrons = 6,0 . 1023 elétrons

1 mol de íons = 6,0 . 1023 íons

1 mol de ...

6,02214 . 1023 mol-1

Número de Avogadro

Amedeo Avogadro (1776-1856)

6,02 . 1023 mol-1

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Relação entre u (microscópico) e g (macroscópico)

Hg MA = 201 u C12H22O11 MM = 342 u H2O MM = 18 u

u = g / moL

18 g = massa de6 . 1023 moléculasde H2O

342 g = massa de 6 . 1023 moléculas de C12H22O11(sacarose)

201 g = massa de6 . 1023 átomosde Hg

201 u = 201 g / mol342 u = 342 g / mol

18 u = 18 g / mol

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NaCl MM = 58,44 u

58,44 g = massa de6 . 1023 espéciesNaCl

58,44 u = 58,44 g/mol

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Como foi estabelecida a massa atômica

doselementos químicos elementos químicos da tabela periódica?

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http://portaldoprofessor.mec.gov.br

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Tabela: Massa atômica dos vinte elementos químicos que são encontradosna natureza sob a forma de um único tipo de átomo

Átomo Massa atômica (u) Átomo Massa atômica (u)

9,012182 92,906378

18,998403 102,905504

22,989770 126,904468

26,981538 132,905447

Be94

F199

Na2311

Al27

Nb9341

Rh10345

I12753

Cs133

Peruzzo, F. M.; Canto, E. L. do Q

uímica na abordagem

do cotidiano. 4. ed. São Paulo: Moderna, 2010. V.1

26,981538 132,905447

30,973762 140,907648

44,955910 158,925343

54,938050 164,930319

58,933200 168,934211

74,921596 196,966552

88,905848 208,980383

Al2713

P3115

Sc4521

Mn5525

Co5927

As7533

Y8939

Cs13355

Pr14159

Tb15965

Ho16567

Tm16969

Au19779

Bi20983

Peruzzo, F. M.; Canto, E. L. do Q

uímica na abordagem

do cotidiano. 4. ed. São Paulo: Moderna, 2010. V.1

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http://conhecerparadebater.blogspot.com.br/2011/08/pesos-atomicos-nao-sao-constantes-da.html

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Massa atômica dos elementos químicos(Exceto os 20 citados!)

Média ponderada da massa dos isótopos

Átomo Abundância Massa atômica (u)

19,9% 10,012937B105

MA (B)= ?

19,9% 10,012937

80,1% 11,009306

B5

B115

u=+

=(B) 10,8100

u 11,0 80,1 u 10,0 19,9MA

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Massa atômica dos elementos químicos(Exceto os 20 citados!)

Média ponderada da massa dos isótopos

Ex. 1) (UFRRJ) Um elemento M apresenta osisótopos 79M e 81M. Sabendo que a massaatômica do elemento M é 79,90 u, determine osatômica do elemento M é 79,90 u, determine ospercentuais de cada isótopo do elemento M.

Respostas: x = 55% de 79M e y = 45% de 81M.

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Ex. 1) (UFRRJ) Um elemento M apresenta osisótopos 79M e 81M. Sabendo que a massaatômica do elemento M é 79,90 u, determine ospercentuais de cada isótopo do elemento M.

Átomo Abundância Massa atômica (u)MA (M )= 79,90 u

x 79(100 – x) 81

100

x- 100 81 79x 79,90

+=

79M81M

7990 = 79x + 8100 - 81x

2x = 110

x = 55%

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Ex. 1) (UFRRJ) Um elemento M apresenta osisótopos 79M e 81M. Sabendo que a massaatômica do elemento M é 79,90 u, determine ospercentuais de cada isótopo do elemento M.

Átomo Abundância Massa atômica (u)MA (M )= 79,90 u

55 % 7945 % 81

100

x- 100 81 79x 79,90

+=

79M81M

7990 = 79x + 8100 - 81x

2x = 110

x = 55%

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Ex. 2) Determine a abundância relativa de cadaisótopo (porcentagem isotópica) do elementogálio, cuja massa atômica é de 69,7 u. Osisótopos naturais desse elemento são,respectivamente, 69Ga e 71Ga.

Respostas: x = 65% de 69Ga e y = 35% de 71Ga.x = 65% de Ga e y = 35% de Ga.

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Ex. 2) Determine a abundância relativa de cadaisótopo (porcentagem isotópica) do elementogálio, cuja massa atômica é de 69,7 u. Osisótopos naturais desse elemento são,respectivamente, 69Ga e 71Ga.

Átomo Abundância Massa atômica (u)65 % 69Ga69 65 % 6935 % 71

100

x- 100 71 69x 69,7

+=

Ga69

Ga71

71x - 7100 69x 6970 +=

130 2x =

65% x =

35% y =

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SO2 −

Massa molecular

Massa de íons

CO2 O2

Na+ Cl- NO

H2SO4

PO3 −

H2O

SO42 −

Massa de compostos iônicos

Na+ Cl- 3NO

NaCl CaCO3 AgNO3

PO43 −

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SO2 −

Massa molecular

Massa de íons

CO2 O2

Na+ Cl- NO

H2SO4

PO3 −

H2O

SO42 −

Massa de compostos iônicos

Na+ Cl- 3NO

NaCl CaCO3 AgNO3

PO43 −

O cálculo da massa molar é o mesmo em todos os casos!O cálculo da massa molar é o mesmo em todos os casos!

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Fórmula química H2O consiste em 2 H e 1 O

Nível atômico 1 molécula 2 átomos de H 1 átomo de O(18u) 2 . (1 u) 1 . (16 u)

Relação entre u (microscópico) e g (macroscópico)

x 6 . 1023

Amostra em 6 . 1023 2(6 . 1023) 6 . 1023

escala de moléculas de H2O átomos de H átomos de O Laboratório (gramas) 1 mol de 2 mol de 1 mol de

moléculas de H2O átomos de H átomos de O18 g de H2O 2 g de H 16 g de O

x 6 . 1023 x 6 . 1023 x 6 . 1023

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1) (Furg – RS) Qual a quantidade de matéria emátomos de hidrogênio que está presente em ummol do composto benzoato de amônio(NH4C7H5O2)?

a) 4 mol

Usos:Produtos para limpeza e mobiliário Tintas e revestimentosProdutos de cuidado pessoal

Exercícios

a) 4 molb) 5 molc) 9 mold) 5,4 .1024 mole) 11 mol

Produtos de cuidado pessoal Produtos de tratamento de água

https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/ammonium_benzoate#section=Use-and-Manufacturing

htt

p:/

/ww

w.v

iach

em

inc.

com

/pro

du

ct/a

mm

oni

um-b

enzo

ate

/

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1) (Furg – RS) Qual a quantidade de matéria emátomos de hidrogênio que está presente em ummol do composto benzoato de amônio(NH4C7H5O2)?

a) 4 mol

Usos:Produtos para limpeza e mobiliário Tintas e revestimentosProdutos de cuidado pessoal

Exercícios

a) 4 molb) 5 molc) 9 mold) 5,4 .1024 mole) 11 mol

Produtos de cuidado pessoal Produtos de tratamento de água

https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/ammonium_benzoate#section=Use-and-Manufacturing

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2) Quantos átomos de alumínio há em uma panela que contém 810 g desse metal? Dado: Massa Atômica (Al) = 27 u.

Exercícios

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2) Quantos átomos de alumínio há em uma panela que contém 810 g desse metal? Dado: Massa Atômica (Al) = 27 u.

Exercícios

Massa Átomos27 g ------ 1 mol ------- 6.1023 átomos

810 g ---------------------- x

x = 180.1023 átomosx = 1,8.1025 átomos de alumínio

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3) O acetileno, C2H2, é um gás usadocomo combustível em maçaricos parasoldar metal. Um serralheiro comprouum bujão de acetileno, no qual há 13kg dessa substância.

a) Qual é a massa molar do acetileno?b)Quantas moléculas do gás o

serralheiro comprou?serralheiro comprou?

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3) O acetileno, C2H2, é um gás usado comocombustível em maçaricos para soldar metal. Umserralheiro comprou um bujão de acetileno, no qualhá 13 kg dessa substância.

a) Qual é a massa molar do acetileno?MM = 12 x 2 + 1,0 x 2 = 26 g/mola) Quantas moléculas do gás o serralheiro comprou?

26 g ------ 1 mol ------- 6.1023 moléculas13 . 103 g ----------------- x

26x = 13 . 103 . 6 . 1023 moléculasx = 3 . 1026 moléculas

Massa Moléculas

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4) a) Qual a quantidade de matériade água está presente numa colherde chá contendo 5 mL de água?Dado: Densidade da água: 1g/mLaproximadamente.

Exercícios

b)Quantas moléculas de água há nessa quantidade?b)Quantas moléculas de água há nessa quantidade?

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a) n = ?

d = 1 g/mLd = m / V

4) Colher de chá V = 5 mL de água d(água) = 1 g/mLa) n = ?b) moléculas = ?

18 g/mol massa de 1 mol

(6 . 1023) de moléculas d = m / V 1 g/mL = m / 5 mLm = 5 g

(6 . 10 ) de moléculas de H2O

18 g ----- 1 mol5 g ----- n

n = 0,277... Mol

n = 0,3 mol

18 g ----- 1 mol ----- 6 . 1023 moléculas 5 g ----- 0,3 mol – x

x = 1,666... . 1023 moléculas

x = 2.1023 moléculas (aprox.)

Massa Mol

b) moléculas = ?

Massa Mol Moléculas

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5) Sabendo-se que a massa da água é igual a 18 u,determine a massa expressa em gramas de umaúnica molécula de H2O.

Exercícios

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5) Sabendo-se que a massa da água é igual a 18 u,determine a massa expressa em gramas de umaúnica molécula de H2O.

Exercícios

18 g ----- 1 mol ----- 6.1023 moléculasMassa Moléculas18 g ----- 1 mol ----- 6.1023 moléculas

m ------------------ 1 molécula

m = 3.10-23 g

1 g = 6.1023 u

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ExercíciosMassa atômica e molecular3, 5, 6, 8, 9, 11-14, 16 e 18 (p. 285 e 286)

Relação massa, número de espécies e quantidade de matéria27, 34-36,40,44 (290-292)47, 48, 49, 57, 58 e 60 (p.293 e 294)47, 48, 49, 57, 58 e 60 (p.293 e 294)

Adicionais: 61-63, 64, 65 (apenas o primeiro, quinto, o oitavo e o último compostos), 66 (apenas sulfato), 67, 71, 75-77 e 79 (p. 296 e 297)

Química na abordagem do cotidiano. Francisco Miragaia Peruzzo, Eduardo Leite do Canto. 4 ed. V.1 São Paulo: Moderna, 2006.

Bons estudos!

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• http://pt.slideshare.net/lasqmc/calculos-quimicos-9736224 Fig.: Átomo de 12C e substâncias – relação massa / mol.

• http://www.chemistry.ucsc.edu/research/facilities/mass-spec.html (Fig.: espectrômetro de massas)• Peruzzo, F. M.; Canto, E. L. do Química na abordagem do cotidiano. 4. ed. São Paulo: Moderna, 2010.

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tabela periódica isótopos)• http://www.brasilescola.com/quimica/mol-numero-avogadro-qual-relacao.htm Fig.: Amedeo Avogadro.• http://sobarte.blogspot.com.br/ (Fig.: bananas)• https://www.agromonte.com.br/produto/13149/panela-de-aluminio-n-18.html (Fig.: panela de alumínio).• http://www.metalium.mx/varillas-de-oxiacetileno/varillas-de-oxiacetileno-drilltec-8812-para-recubrimientos-

duros/DrillTec%208812 (Fig.: demonstração de operário em soldagem com oxi-acetileno).• https://quimicaensinada.blogspot.com.br/2012/01/solda-de-oxi-acetileno.html (Fig.: solda de oxi-acetileno).

Bibliografia

• https://quimicaensinada.blogspot.com.br/2012/01/solda-de-oxi-acetileno.html (Fig.: solda de oxi-acetileno).• http://mlaoxigenio.com.br/gases-industriais-em-sao-vicente-santos-praia-grande-cubatao-

guaruja/acetileno-em-sao-vicente-santos-praia-grande-cubatao-guaruja/ (Fig.: cilindro de acetileno).• http://alunosonline.uol.com.br/quimica/polaridade-das-moleculas.html (Fig.: Copo d’água.)• http://pt.wikipedia.org/wiki/Mol Fig.: Balança analítica com NaCl e colher.• https://quersabereuexplico.wordpress.com/2015/07/09/atomos-que-constituem-tudo-e-a-constante-de-

avogadro/ Fig.: Perspectiva átomos x maçãs.• http://www.safeshop.com.br/produto/balancas-eletronicas/balanca-comercial-pop-z-urano/ Fig.: Balança

digital com maçãs.• http://sopa.clinic/eva/sopa-balanca-maca/#.WWQPoOmQzIU Fig.: Balança analógica com maçãs.• http://www.vanialima.blog.br/2014/08/massa-molecular-enem.html Figs.: Balanças de átomos.• Química na abordagem do cotidiano. Francisco Miragaia Peruzzo, Eduardo Leite do Canto. 4 ed. V.1 São

Paulo: Moderna, 2006.

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Check list da Química:Conhecimentos que você precisa entender deste assunto: Mol (definição, valor)Calcular massas molares. Exemplos:

Massa molar [Al2(SO4)3] = 27x2 + (32+16x4)x3 = 342 g/mol.= 342 g/mol.

Massa molecular e massa molar. Exemplo: Massa molecular [Al2(SO4)3] = 342 ou 342 u. Massa molar [Al2(SO4)3] = 342 g/mol.

Bons estudos!

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Check list da Química:Conhecimentos que você talvez você precise relembrar para este assunto: Fórmulas químicas: entender as representação

de substâncias metálicas, moleculares e iônicas. Exemplos: Al (SO ) , Al, Al(OH) , O , NH , etc.Al2(SO4)3, Al, Al(OH)3, O2, NH3, etc.

Nomes de ácidos, bases, sais e óxidos (Funções Inorgânicas).

Bons estudos!

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Além da Química... Conhecimentos necessários: Regra de três Transformação de unidades (de volume: L para

mL ou m3; de massa: em g para kg, etc.) Propriedades de potências na base 10

Para expressar os resultados finais:

Regra dos algarismos significativos Notação científica Análise dimensional (das unidades)

Justificativa de questões em linguagem matemática (discursiva matemática).

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Em breve... Logo, você irá também precisar relembrar: Balanceamento de equações pelo método das

tentativas. Todos os itens anteriores.

Bons estudos!


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