O MOL

Mol

É a quantidade de matéria que contém 6,02 · 10²³ partículas. O número 6,02 · 10²³ , é chamado de número de Avogadro ou constante de Avogadro.

• 1 mol de moléculas contém 6,02 · 10²³ moléculas;
• 1 mol de átomos contém 6,02 · 10²³  átomos;
• 1 mol de iões (íons) contém 6,02 · 10²³ iões;
• 1 mol de electrões (elétrons) contém 6,02 · 10²³  electrões.

A massa molar de qualquer substância equivale a 1 mol.

Fórmula para calcular o número de moles (n)

n = m / MM

Onde:

• n - número de mols

• m - massa em gramas

• MM - massa molar (g/mol)

Geralmente não se usa a fórmula mas sim a regra de três simples:

Exemplo:

Quantas moles existem em 20 gramas de NaCl (Cloreto de Sódio)?

RESOLUÇÃO

Para resolver este exercício o primeiro passo é calcular a massa molar (M) do NaCl:

Sabendo que as massas atómicas são:

A(Na) = 23u.

A(Cl) = 35,5u.

M(NaCl) = A(Na) + A(Cl)

M(NaCl) = 23 + 35,5

M(NaCl) = 58,5 g/mol

Já calculamos a massa molar de NaCl agora é só tirar os dados:

Dados

M(NaCl) = 58,5g/mol

m = 20g

n = ?

Agora aplicar a fórmula acima estudada:

n = m / M

n = 20 g / 58,5 g/mol

n = 0,34 mol

Também podemos resolver usando a regra de três simples:

1 mol ------------------------ 58,5 g

n ------------------------------ 20 g

1 mol · 20 g = n · 58,5 g

n = 1 mol · 20g / 58,5 g

n = 20 mol / 58,5

n = 0,34 mol

OUTROS EXERCÍCIOS

1 . Calcule o número de moléculas existentes em 100 g de água?

RESOLUÇÃO

Sabendo que:

$M$($H_2O$) = 18g/mol

1 mol ------ 18 g ----- 6,02 · 10²³

                     100 g ----- X

X = 100 g · 6,02 · 10²³ / 18 g

X = 3,34 · 10²⁴ moléculas.

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS

Questão 1

1 . Quantos mol de $NH_3$ existem em 42 gramas? Dados: N = 14u. e H = 1u.

RESOLUÇÃO

O primeiro passo é calcular a massa molar (MM) de NH₃:

$M$($NH_3$) = MA(N) + 3 · MA(H)

$M$($NH_3$) = 14 + 3 · 1

$M$($NH_3$) = 14 + 3

$M$($NH_3$) = 17 g/mol

Uma vez calculada a massa molar de $NH_3$, o passo a seguir é saber que a massa molar de qualquer substância equivale a 1 mol, então podemos escrever que:

1 mol -------------------- 17g

Até aqui tudo bem! Mas surge no entanto um pequeno problema:

Se 1 mol equivale a 17 g, ou seja, a massa molar de $NH_3$, então 42 g equivalem a quantos mols?

Este problema pode ser traduzido assim:

1 mol -------------------- 17g

X --------------------------- 42g

No entanto observamos que temos uma incógnita, o X. Bom, agora nos resta determinar o valor de X para resolvermos o nosso problema, vendo o nosso problema concluímos que é simples achar a solução, para tal vamos usar a Regra de Três Simples, assim sendo temos que:

1 mol ----------------------- 17 g

X ------------------------------ 42 g

1 mol · 42 g = X · 17 g

X = 1 mol · 42 g / 17 g

X = 1 mol · 42 / 17

X = 2,47 mol

Este mesmo exercício pode ser calculado pela fórmula:

n = m / M

n = 42 g / 17g/mol

n = 2,47 mol

Questão 2

2 . Quantos mols de átomos de hidrogénio há em 0,50 mol de $H_4P_2O_7$?

a) 18,5

b) 51,0

c) 2,0

d) 2,5

e) 4,0

RESOLUÇÃO

Primeiro é determinar a massa molar:

MM( H₄P₂O₇) = 178 g/mol

Sabendo que a massa molar de qualquer substância equivale a 1 mol:

Então um mol está para 178 g de $H_4P_2O_7$, então para quantos gramas estão 0,5 mols ? Isto

podemos traduzir da seguinte forma:

1 mol ------------ 178 g

0,50 mol ------ m

m = 89 g

Fazendo a regra de três simples temos como resultado, 89 g. O passo seguinte é calcular a massa molar de Hidrogénio:

$M$($H_2$) = 2 · 1 = 2 g/mol

No $H_4P_2O_7$ temos 4 átomos de Hidrogénio: Agora é só fazer a equivalência, os 178 g de $H_4P_2O_7$ estão para 4 g de Hidrogénio, mas e os 89 g de $H_4P_2O_7$ estão para quantos gramas de Hidrogénio? Usando a regra de três simples, temos o seguinte:

178 g -------------- 4 g

89 g -------------- m

m = 2 g

A massa obtida é de 2 g de Hidrogénio. O passo final é calcular o número de mol de 1 átomo de Hidrogénio contidos nos 2 g: Para isso podemos usar a regra de três simples ou a fórmula:

Pela fórmula temos

Notem que a massa molar de um átomo de Hidrogénio é de 1 g/mol:

n_H = m / M

n_H = 2 g / 1 g/mol

n_H = 2 mol

Obs: $n_H$ - número de moles de Hidrogénio.

Usando a regra de três simples:

1 mol ----------- 1 g

n ------------------2 g

n = 2 mol

Alternativa: C.

RELAÇÃO MOL – VOLUME

Um (1) mol de qualquer gás nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP) ocupa um volume de 22,4 L.

Enttão é válida a relação:

1 mol  ------- 6,02·10²³ partículas  -----  22,4 L

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS

Questão 1

1 . Qual é o volume em CNTP ocupado por 0,5 mol de CO ?

R: 11.2 L

RESOLUÇÃO

Este exercício pode ser resolvido de duas maneiras diferentes bem simples.

Como vimos acima, é válida a relação 1 mol ---- 22,4 L:

1 mol --------------- 22,4 L

Se um mol está para 22,4 L então 0,50 mol equivalem a quantos litros? Isto podemos escrever

assim:

1 mol -------------- 22,4L

0,50 mol ---------- V

0,50 mol · 22.4 L = 1 mol ·  V

V = 0,50 mol · 22,4 L / 1 mol

V = 11,2 L

RESOLUÇÃO 2

Usando a massa molar:

Mr(CO) = 28 g/mol

1 mol ---------- 28 g

0,50 mol ------- m

m = 0,50 mol · 28g / 1 mol

m = 14g

1 mol --------- 28 g -------- 22,4 L

                           14 g -------- V

V = 14 g · 22,4 L / 28 g

V = 313,6 / 28

V = 11,2 L

Como viu resolvemos o exercício de duas maneiras diferentes.

DESAFIO!!!

Questões

1. Qual é o volume ocupado por 4,4 g de $NH_3$ nas CNTP? Dado: massa molar : 17 g/mol

2. Qual é o volume ocupado por 2,02·10²³ moléculas de $CO_2$?

REVISÃO: 20/12/2019 – 21/12/2019