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Quantidade de Matéria e Conceitos Correlatos em Química Prof. Marcio Pozzobon Pedroso Prof. Cleber Paulo Andrada Anconi.

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1 Quantidade de Matéria e Conceitos Correlatos em Química Prof. Marcio Pozzobon Pedroso Prof. Cleber Paulo Andrada Anconi

2 A matéria é descontínua. Um pedaço de metal, por exemplo, é constituído por um enorme número de entidades elementares: os átomos. 0,96 g de K mL (concentração) x g de K mL (volume total) x = 2,40 g de K + No estudo de reações e portanto, nos assuntos relacionados à Química, torna-se útil o trato de massa molar e quantidade de matéria, grandezas intimamente relacionadas à unidade mol. No entanto, o que mol significa?

3 Antes de pensar em mol... 0,96 g de K mL (concentração) x g de K mL (volume total) x = 2,40 g de K + O quilograma é uma quantidade padrão da grandeza massa. Dessa forma, pode-se dizer: “A massa de um litro de mercúrio é aproximadamente igual a 14 kg ” Qual é o significado de quilograma (kg)?

4 O mol é uma quantidade padrão da grandeza quantidade de matéria Tem-se, portanto: GrandezaUnidade massa (m)kg quantidade de matéria (n)mol Dessa forma, pode-se dizer: “A quantidade de matéria de um litro de mercúrio é aproximadamente igual a 68 mol”

5 0,96 g de K mL (concentração) x g de K mL (volume total) x = 2,40 g de K + No Brasil, o nome da unidade de quantidade de matéria é igual ao símbolo. O símbolo da unidade “mol” é o “mol”. Note que o símbolo da unidade “quilograma” é o “kg”. Além disso, recomenda-se como plural de “mol”, o termo “mols”.

6 0,96 g de K mL (concentração) x g de K mL (volume total) x = 2,40 g de K + Tem-se no SI: GrandezaUnidadeNome da unidade massakgquilograma quantidade de matériamol comprimentommetro corrente elétricaAampère temperaturaKkelvin intensidade luminosacdcandela tempossegundo O quilograma e o mol correspondem a duas das sete unidades básicas do Sistema Internacional (SI).

7 O mol corresponde à quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos são os átomos contidos em 0,012 kg de carbono 12. O carbono 12 é o isótopo do carbono mais abundante (98,9%). Por definição... Em 0,012 Kg de carbono 12 existem 6,02214 x átomos INCLUIR figura carbono

8 Ao fazer uso da unidade mol, as entidades elementares devem ser especificadas. Tais entidades podem ser átomos, moléculas, elétrons, outras partículas ou agrupamentos especiais de tais partículas.

9 O número (N) de entidades elementares é diretamente proporcional à quantidade de matéria (n) maior número de entidades elementares maior quantidade de matéria

10 A constante de proporcionalidade entre o número de entidades elementares (N) e quantidade de matéria (n) é denominada constante de avogadro (N A ) Dessa forma, N=N A.n A constante de avogadro tem valor determinado experimentalmente. Atualmente, N A = 6,02214 x mol -1

11 Sendo N=N A.n, n=N/N A Quantidade de matéria (n) = 1 mol

12 A massa (m) de uma determinada substância é diretamente proporcional à quantidade de matéria (n) maior massa maior quantidade de matéria, 0,20 kg 0,30 kg

13 A constante de proporcionalidade entre massa (m) e a quantidade de matéria (n) de uma substância é denominada massa molar (M) Dessa forma, m=M.n A unidade de massa molar (M) é g/mol.

14 As massas molares do etanol (CH 3 CH 2 OH) e da água (H 2 O) correspondem a 46,0 g/mol e 18,0 g/mol, respectivamente. Ou seja, M( CH 3 CH 2 OH) =46 g/mol M( H 2 O)=18 g/mol Uma quantidade de matéria igual a 1 mol de etanol tem massa igual a 46g. Uma quantidade de matéria igual a 1 mol de água tem massa igual a 18g.

15 Uma quantidade de matéria igual a 1 mol de etanol tem massa igual a 46g. Uma quantidade de matéria igual a 1 mol de água tem massa igual a 18g. INCLUIR ANIMACAO ANIMACAO DA AGUA SENDO COLOCADA CONTINUAMENTE E DISCRETAMENTE EM UMA BALANCA

16 Em cálculos estequiométricos (cálculos envolvendo reações químicas) é a massa molar (M) a grandeza a ser empregada. Para se obter os valores de massas molares é preciso associar a unidade g/mol aos respectivos valores de massas atômicas relativas, dispostos, por exemplo, em tabelas periódicas. Como determinar a massa molar do monóxido de carbono (CO)? M(CO )= ? g/mol

17 12, ,00 = 28,01 g/mol M(CO )= 28,01 g/mol 12, ,00 = 28,01 g/mol M(CO )= 28,01 g/mol 12, ,00 = 28,01 g/mol M(CO )= 28,01 g/mol 12, ,00 = 28,01 g/mol M(CO )= 28,01 g/mol Como determinar a massa molar do dióxido de carbono (CO 2 )? M( CO 2 )= ? g/mol monóxido de carbono: CO

18 12, ,00 = 28,01 g/mol M(CO )= 28,01 g/mol 12,01 + 2x16,00 = 28,01 g/mol M(CO )= 28,01 g/mol 12,01 + 2x16,00 = 44,01 g/mol M(CO )= 28,01 g/mol 12,01 + 2x16,00 = 44,01 g/mol M(CO 2 )= 44,01 g/mol dióxido de carbono: CO 2

19 Qual é a quantidade de matéria (n) de 2.582g de oxigênio? Fórmula do oxigênio: O 2 M(O 2 )=32,00 g/mol 32,00g 1 mol 2.582g X X = 80,69 mol EXEMPLO I

20 Qual é a quantidade de matéria (n) de 8,00g de hidróxido de sódio? Fórmula do hidróxido de sódio: NaOH M(NaOH)=40,00 g/mol 40,00g 1 mol 8,00g X X = 0,200 mol EXEMPLO II

21 Qual é a quantidade de matéria (n) de 200,00g de naftaleno? Fórmula do naftaleno: C 10 H 8 M( C 10 H 8 )=128,16 g/mol 128,16g 1 mol 200,00g X X = 1,5605 mol EXEMPLO III

22 Quantas moléculas de água estão presentes em de um litro dessa substância? Fórmula da água: H 2 O M( H 2 O )=18,016 g/mol 0,997g 1,000 cm 3 X cm 3 X = 997,0g EXEMPLO IV 25 0 C d( H 2 O )=0,997 g/cm 3 1 litro = cm 3

23 Quantas moléculas de água estão presentes em de um litro dessa substância? Fórmula da água: H 2 O M( H 2 O )=18,016 g/mol 18,016g 6,022 x moléculas 997,0g X X = 3,333 x moléculas (55,34 mol) EXEMPLO IV 25 0 C d( H 2 O )=0,997 g/cm 3 1 litro = cm 3


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