Massa Molar e Número de Mol Escrito por Carolina Batista Professora de Química A massa molar é a massa contida em 1 mol de substância. O mol é a unidade de medida do Sistema Internacional utilizada para determinar a quantidade de partículas elementares. O número de mol está relacionado com a Constante de Avogadro, NA, que corresponde a 6,02 x 1023 átomos, íons ou moléculas de uma substância. Massa Molar A massa molar tem o mesmo valor numérico da massa molecular de uma substância, entretanto, sua unidade é g/mol (gramas por mol). A massa molecular (MM) corresponde à soma das massas atômicas dos átomos que compõem a substância, encontradas na Tabela Periódica. Tanto a massa molecular quanto a massa atômica são expressas em unidade de massa atômica (u). Veja as massas molares aproximadas de alguns compostos: Água (H2O): 18 g/mol Gás oxigênio (O2): 32 g/mol Cloreto de sódio (NaCl): 58,5 g/mol Como calcular a massa molar? Agora, para explicar como realizar o cálculo passo a passo, utilizaremos o etanol, CH3CH2OH, como exemplo. Passo 1: conte o número de átomos de cada elemento químico na fórmula da substância. O CH3CH2OH é formado por: 1 átomo de oxigênio (O) 2 átomos de carbono (C) 6 átomos de hidrogênio (H) Passo 2: consulte a Tabela Periódica para saber a massa atômica de cada elemento da substância. Observação: aqui utilizaremos valores aproximados. Hidrogênio (H): 1 u Oxigênio (O): 16 u Carbono (C): C: 12 u Passo 3: multiplique as massas dos elementos pelos respectivos números de átomos na substância. Oxigênio (O): 1 x 16 u = 1 x 16 u Carbono (C): C: 2 x 12 u = 24 u Hidrogênio (H): 6 x 1 u = 6 u Passo 4: some as massas para encontrar a massa molecular. MMEtanol: 16 u + 24 u + 6 u = 46 u Portanto, a massa do etanol é 46 u ou 46 g/mol. Isso quer dizer que em um mol há 6,02 x 1023 moléculas, que corresponde a 46 gramas. Saiba mais sobre massa molecular e massa atômica. O que é mol? O mol corresponde ao número de espécies elementares em determinada massa de uma substância. Um mol tem um valor absoluto de 6,02 x 1023. Essa constante é importante para realizar cálculos químicos, pois nos permite obter uma proporção entre a escala atômica e uma escala possível de mensurar. Por exemplo, consultando a Tabela Periódica vemos que a massa atômica do hidrogênio é 1 u e a massa do oxigênio é 16 u. Portanto, a massa molecular da água (H2O) é 18 u. Como a massa molecular da água é 18 u, entende-se que a massa molar da água é 18 g/mol, ou seja, 1 mol de água possui 18 g de massa. Em resumo, temos: 1 mol de água = 6,02 x 1023 moléculas = 18 gramas. Saiba mais sobre a Constante de Avogadro. Relação entre o número de mol e a massa molar O Mol é um termo muito usado para determinar quantidades de partículas, que podem ser átomos, moléculas, íons, entre outras. A massa molar corresponde à massa molecular de uma substância, sendo expressa em gramas por mol. A palavra mol deriva de moles, em latim, que significa um montão, um amontoado ou uma pilha. É um termo muito importante na química, uma vez que na indústria, por exemplo, não se trabalha com poucas moléculas e sim com grandes quantidades de substâncias. Quando se usa o termo mol está se referindo a um amontoado de partículas que correspondem à 6,02 x 1023. Desse modo, se falarmos em 1 mol de átomos de cálcio, teremos 6,02 x 1023 átomos de cálcio. Esse valor é referente à Constante de Avogadro, princípio segundo o qual: "volumes iguais de dois gases quaisquer nas mesmas condições de pressão e temperatura contêm o mesmo número de mols de moléculas de gás." Portanto, 1 mol de uma substância corresponde à massa molar de uma substância e contém 6,02 x 1023 moléculas dessa substância. Leia também: Molaridade e Molalidade. Exercícios Resolvidos Questão 1 Calcule a massa molar das substâncias a seguir. a) Gás carbônico, CO2 b) Ácido clorídrico, HCl c) Glicose, C6H12O6 Ver Resposta Resposta correta: a) 44 g/mol, b) 36,5 g/mol e c) 180 g/mol. Para facilitar os cálculos utilizaremos valores aproximados para as massas atômicas. a) Gás carbônico, CO2 Elemento Quantidade Massa atômica Resultado C 1 x 12 u = 12 u O 2 x 16 u = 32 u = 32 + 12 = 44 u Massa molecular do CO2 Portanto, a massa molar do gás carbônico é 44 g/mol. b) Ácido clorídrico, HCl Elemento Quantidade Massa atômica Resultado H 1 x 1u = 1u Cl 1 x 35,5 u = 35,5 u = 1 + 35,5 = 36,5 u Massa molecular do HCl Portanto, a massa molar do ácido clorídrico é 36,5 u. c) Glicose, C6H12O6 Elemento Quantidade Massa atômica Resultado C 6 x 12 u = 72 u O 6 x 16 u = 96 u H 12 x 1u = 12 u = 72 + 96 + 12 = 180 u Massa molecular da Glicose Portanto, a massa molar da glicose é 180 g/mol. Questão 2 Para fazer algumas joias para sua nova coleção, um designer usou 39,4g de ouro. Sabendo que a massa atômica do ouro (Au) é 197 u.m.a, calcule quantos átomos foram usados. Ver Resposta Resposta correta: 1,204 x 1023 átomos de ouro Sabemos que: 1 átomo de Au = 197 u.m.a → 1 átomo-grama (atg) de Au = 197 g → 6,02 x1023 átomos de Au A partir desses dados, faremos em duas etapas: Primeira Etapa: 197 g ______ 1 atg de Au 39,4 g ______ x 197.x = 39,4.1atg → x = 39,4 atg / 197 → x = 0,2 atg de Au Segunda Etapa: 1 atg de Au ______ 6,02 x 1023 átomos de ouro 0,2 atg de Au ______ x 1. x = 0,2 . 6,02 x 1023 x = 1,204 x 1023 átomos de ouro Questão 3 Se compararmos massas iguais das seguintes substâncias: NaCl, H2O2, HCl e H2O. Qual delas possui maior número de moléculas? Ver Resposta Resposta correta: A molécula de água. O número de mols de cada substância é: NaCl (58,5 g), H2O2 (34 g), HCl (36,5 g) e H2O (18 g) Segundo a lei de Avogadro, o número de moléculas será maior quando a substância tiver maior número de mols. Para obter a quantidade de mols, pode-se usar a seguinte fórmula: Nº mol = m/MM , sendo: m = massa da substância em gramas, MM = massa molar Desse modo, pode-se concluir que entre as substâncias acima a que possui menor massa molar é H2O (18g) e portanto é que tem maior número de moléculas. Feito de outra forma, se usarmos como nº de massa 20 g, teremos: Nº mol NaCl = 20 g/58,5 g/mol = 0,34 mol Nº mol H2O2 = 20 g/34 g/mol= 0,59 mol Nº mol HCl = 20 g/36,5 g/mol = 0,55 mol Nº mol H2O = 20 g/18 g/mol = 1,11 mol
