Mole, massa molar, rendimento e
grau de pureza.
Massa atómica relativa
É um número que indica quantas vezes a massa de um átomo é >ou< que 1/12 da
massa do átomo 12C .
O valor da massa que aparece representada na TP corresponde a
que isótopo do elemento?
A maioria dos elemento
possui vários
isótopos.
A massa “Ar” é calculada pela
“média ponderada” das massas dos isótopos dos elementos e das
suas % na natureza.
É um valor médio calculado da
seguinte forma:
Ar (H) = 1,01
Ar(He) = 4,00
Ar(C) = 12,01
Ar(N) = 14,01
Ar(O) = 15,99
Alguns exemplos de
Massas atómicas relativas
Massa molecular relativa(MR)
Representa o número de vezes que a massa de uma dada molécula é maior que a massa do padrão de unidade de
massa atómica.
Mr (H2O) = 2×Ar(H) + Ar (O)
Mr (H2O) = 2×1,00 + 15,99 = 18,00
Amadeo Avogadro percebeu que a massa atómica de cada elemento (em gramas) continha um número fixo de partículas.
Este número foi chamado de constante de Avogadro.
O seu valor é igual a: 6,02 x 10²³
1 mol = 6,02x1023
Constante de Avogadro
Massa molar
É a designação usada para expressar a massa de uma mole de partículas.
Vem expressa em g/mol
Mr (H2O) = 2×1,00 + 15,99 = 18,00
M (H2O) = 18,00 g/mol Para uma dada subtância a massa molecular relativa e a
massa molar são numéricamente iguais.
A massa Molar (M) é a massa que contém 1 mol de partículas, ou seja, 6,02 x 1023 partículas.
A sua unidade é gmol-1.
O ponto não representa uma multiplicação;
apesar de parecer...
Qual é a massa molar do sal hidratado
CuSO4.5H2O
Mr (CuSO4.5H2O) = 63,55+32,07+4×15,99+5x18,00 = 249,58
M (CuSO4.5H2O) = 249,58 g/mol
A título de curiosidade: 1u.m.a. = 1,66×10-27kg
1 u.m.a. é uma unidade de medida de massa utilizada para expressar a massa de partículas atómicas. É definida como 1/12 da massa do átomo de 12C no estado fundamental. Esse padrão tem a massa de 1,66 x 10-27 kg
é a grandeza designada pelo símbolo n;
é uma das sete grandezas fundamentais no Sistema Internacional de unidades (SI).
Por vezes, é também designada por quantidade de substância ou quantidade química.
Quantidade de matéria …
Grandezas Fundamentais
Grandeza Unidade Símbolo Comprimento metro m
Massa quilograma kg
Tempo segundo s
Corrente elétrica Ampére A
Temperatura
termodinâmica kelvin K
Quantidade de
matéria mol mol
Intensidade
luminosa candela cd
a quantidade de matéria de uma amostra que contém tantas entidades (átomos, moléculas, iões, etc.) quantos os átomos que existem em 0,012 kg de 12C, isto é:
1 mol = 6,02x1023
Mole é…
A massa molar vai aumentando, mas a quantidade de matéria e o número de entidades mantém-se constante.
Relação entre N, n e NA
Numa reação a soma da massa dos reagentes é igual à soma da massa dos produtos da reação.
2 H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (g)
4,04 g + 32,00 g 36,04 g
Lei da conservação da massa ou lei de Lavoisier
36,04 g 36,04 g
Para obter 18,02 g (H2O) são necessárias 2,02 g (H) e 16,00 g (O)
Para obter 36,04 g (H2O) são necessárias 4,04 g (H) e 32,00 g (O)
Lei das proporções constantes ou Lei de Proust
Observa-se proporções fixas entre os reagentes, entre os produtos da reação e entre cada um dos reagentes e cada um dos produtos da reação.
2 H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (g)
4,04 g + 32,00 g 36,04 g
N = NA× n
N – número de entidades presentes numa amostra. n – número de moles. NA – constante de Avogadro.
Relação entre número de entidades presentes e o número de moles
IMPORTANTE O número de entidades (N) presentes numa amostra é proporcional à quantidade de matéria (n), sendo a constante de Avogadro a constante de proporcionalidade.
Volume molar
É o volume ocupado por uma mole de partículas, de qualquer gás, no estado gasoso e à pressão de uma atmosfera.
V– volume da amostra. n – número de moles. Vm – volume de uma mole
Rendimento de uma reação
Grau de pureza
Massa da amostra = massa da substância + massa de impurezas
Reagente limitante e
reagente em excesso
Reagente limitante É aquele que se esgota se a reação for completa;
É aquele que se encontra em menor quantidade face
à estequiometria da reação;
Reagente em excesso É aquele que não se esgota se a reação for completa;
É aquele que se encontra em maior quantidade face
à estequiometria da reação;
A utilização de reagentes em excesso justifica-se quando há uma
grande diferença de preço entre os reagentes.
Amoníaco, saúde e ambiente
O amoníaco liquefeito é inflamável e as suas misturas com o ar
podem ser explosivas;
Provoca queimaduras graves, principalmente nos olhos e na pele;
É tóxico por inalação;
Quando inalado em concentrações elevadas pode provocar
acumulação excessiva de líquido nos alvéolos pulmonares (edema
pulmonar);
Perigos imediatos na proximidade da exposição:
Amoníaco, saúde e ambiente
Quando o amoníaco se liberta para a atmosfera
formam-se vários poluentes atmosféricos :
EX: Nitrato de amónio e Sulfato de amónio
Estes poluentes ão das matérias particuladas mais
corrosivas na atmosfera .
Outros perigos fora da zona da exposição:
As matérias particuladas são classificadas de acordo
com o seu diâmetro:
Pm10 – quando o diâmetro é inferior a 10 µm
Exercícios
O solvente acetato de etilo (C4H8O2) é obtido pela reação entre ácido acético (C2H4O2) e etanol (C2H5OH), em presença de pequena quantidade de ácido sulfúrico. Forma-se também água no processo. a) escreva a equação da reação.
b) sabendo-se que o rendimento do processo é de 80 %, calcule a massa de ácido acético necessária para a produção de 70,4 kg de acetato de etilo.
Exercícios
Para transformar mármore em gesso, precisamos atacá-lo com ácido sulfúrico, segundo a reação: H2SO4 + CaCO3 CaSO4 + CO2 + H2O para 2 kg de mármore, quanto de gesso poderemos produzir? Considere um rendimento de 75 % no processo.
Exercícios
Nas estações de tratamento de água, eliminam-se as impurezas sólidas em suspensão através do arraste por flóculos de hidróxido de alumínio, produzidos na reação, representada por: Al2(SO4)3 + 3 Ca(OH)2 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4
para tratar 1,0 x 106 m3 de água, foram adicionadas 17,1 toneladas de Al2(SO4)3. Sabendo que a massa de Al2(SO4)3 obtida foi de 3,12 toneladas, calcule o rendimento do processo.
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