Departamento de Química e Bioquímica Licenciatura em Ciências da Arte e do Património Química e Física dos Materiais I Ano lectivo 2013/2014 Tópico 2:

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1 Departamento de Química e Bioquímica Licenciatura em Ciências da Arte e do Património Química e Física dos Materiais I Ano lectivo 2013/2014 Tópico 2: massa atómica, massa molar; equações químicas Tópico 2: massa atómica, massa molar; equações químicas

2 2 Massa atómica média (6,941) Número atómico Massa atómica Metais Metalóides Não-metais

3 3 Por definição: 1 átomo 12 C «pesa» 12 u Nesta escala: 1 H = 1,008 u 16 O = 16,00 u Massa atómica é a massa de um átomo em unidades de massa atómica (u). Mundo Micro (átomos e moléculas) Mundo Macro (gramas) Relações Mássicas em Reacções Químicas

4 4 Lítio é formado pelos isótopos: 7,42% 6 Li (6,015 u) 92,58% 7 Li (7,016 u) 7,42 × 6,015 + 92,58 × 7,016 100 = 6,941 u Massa atómica média do lítio:

5 5 Uma mole (mol) é a quantidade de substância que contém tantas entidades elementares (átomos, moléculas ou outras partículas) quantas existem em, exactamente, 12 g (ou 0,012 kg) de 12 C. 1 mol = N A = 6,0221367 × 10 23 Número de Avogadro (N A ) Dúzia = 12 Par = 2

6 6 Massa molar é a massa de 1 mole de em gramas ovos sapatos berlindes átomos 1 mole 12 C átomos = 6,022 × 10 23 átomos = 12,00 g 1 átomo de 12 C = 12,00 u 1 mole 12 C átomos = 12,00 g 12 C 1 mole átomos de lítio = 6,941 g de Li Para qualquer elemento massa atómica (u) = massa molar (gramas) 1 partículapartículas x gramas x u

7 7 Massa molecular (ou peso molecular) é a soma das massas atómicas (em u) dos átomos da molécula. SO 2 1S 32,07 u 2O+ 2 × 16,00 u SO 2 64,07 u Para qualquer molécula massa molecular (u) = massa molar (gramas) massa molecular (u) = massa molar (gramas) 1 molécula SO 2 = 64,07 u 1 mole SO 2 = 64,07 g SO 2 Ex: Quantos átomos H existem em 72,5 g de C 3 H 8 O ?

8 8 Trabalhar o conceito de massa molar Quantos átomos existem em 0,551 g de potássio (K)? 1 mol K = 39,10 g K 1 mol K = 6,022 × 10 23 átomos K 1 mol 39,10 g x mol 0.551 g x = 0,0141 mol 1 mol 6,022 × 10 23 átomos 0,0141 mol y y = 8,49 x 10 21 átomos

9 9 Considere o corante vermelho de chumbo / minium, (Pb 3 O 4 ). Quantas moles de chumbo estão presentes num grama deste corante? 1 mol Pb = 207,2 g 1 mol O = 16 g 1 mol de Pb 3 O 4 = 685,6 g 1 mol Pb 3 O 4 685,6 g x mol 1 g x = 0,00146 = 1,46 x 10 -3 mol 1 mol Pb 3 O 4 3 mol de Pb 1,46 x 10 -3 mol y y = 4,38 x 10 -3 mol

10 10 3 maneiras de representar a reacção de H 2 com O 2 para formar H 2 O Reacção química: processo no qual uma substância (ou substâncias) se transforma numa ou mais novas substâncias Uma equação química usa símbolos químicos para mostrar o que acontece durante uma reacção. reagentesprodutos

11 11 Como «Ler» Equações Químicas 2 Mg + O 2 2 MgO 2 átomos Mg + 1 molécula O 2 para dar 2 moléculas MgO 2 moles Mg + 1 mole O 2 para dar 2 moles MgO 48,6 gramas Mg + 32,0 gramas O 2 para dar 80,6 g MgO NÃO É 2 g Mg + 1 g O 2 para dar 2 g MgO

12 12 Acertar Equações Químicas 1.Escreva a fórmula(s) correcta dos reagentes no lado esquerdo e a fórmula(s) correcta do produto(s) no lado direito da equação. O etano reage com oxigénio para formar dióxido de carbono e água C 2 H 6 + O 2 CO 2 + H 2 O 2.Altere os números das fórmulas (coeficientes) para que o número de átomos de cada elemento seja igual em ambos os lados da equação. Não altere os índices. 2C 2 H 6 NÃO C 4 H 12

13 13 Acertar Equações Químicas 3.Comece por acertar os elementos que aparecem apenas num reagente e num produto. C 2 H 6 + O 2 CO 2 + H 2 O Comece por C ou H, mas não O 2 carbonos à esquerda 1 carbono à direita Multiplique CO 2 por 2 C 2 H 6 + O 2 2CO 2 + H 2 O 6 hidrogénios à esquerda 2 hidrogénios à direita Multiplique H 2 O por 3 C 2 H 6 + O 2 2CO 2 + 3H 2 O

14 14 Acertar Equações Químicas 4.Acerte os elementos que aparecem em dois ou mais reagentes ou produtos. 2 oxigénios à esquerda 4 oxigénios (2×2) C 2 H 6 + O 2 2CO 2 + 3H 2 O + 3 oxigénios (3×1) Multiplique O 2 por 7 2 = 7 oxigénio à direita C 2 H 6 + O 2 2CO 2 + 3H 2 O 7 2 Remova a fracção multiplicando ambos os lados por 2 2C 2 H 6 + 7O 2 4CO 2 + 6H 2 O

15 15 Acerto de equações 2. A pirite – FeS 2 - (ou “ouro dos loucos”) degrada-se em presença de oxigénio e humidade dando sulfato de ferro mono-hidratado com libertação de dióxido de enxofre. a) Escreva e acerte a reacção química que traduz este processo. b) Com excesso de água, pode mesmo obter-se o sulfato de ferro hepta-hidratado e formar-se ácido súlfúrico. Escreva e acerte a reacção química que traduz este processo 1. Acerte o esquema químico seguinte, o qual traduz uma das reacções que levam à degradação de estátuas de calcário. CaCO 3 (s) + SO 2 (g) + O 2 (g) CaSO 4 (s) + CO 2 (g)

16 16 3. A formação da cal viva (CaO) ocorre por aquecimento do carbonato de cálcio (CaCO 3 ). Qual a massa de cal viva que é obtida a partir de 2 kg de CaCO 3 ? CaCO 3 CaO + CO 2 Massa Molar do CaCO 3 = 40,1 + 12 + 3x16 = 100,1 g Massa Molar do CaO = 40,1 + 16 = 56,1 g 1 mol de CaCO 3 : 1 mol de CaO 100,1 g de CaCO 3 56,1 g de CaO 2000 g de CaCO 3 x x = 1120,3 g