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2 Ciências Naturais e suas Tecnologiaswww.cpveditora.com.br 2 QUÍMICA Capítulo 14 Massas Atômicas e Moleculares AULA DIGITAL Índice Massas Atômicas e Moleculares Medida de Grandeza e Unidades-Padrão Unidade Unificada de Massa (u) Massa Atômica Relativa (MA) Massa Molecular Relativa (MM) Mol Massa Molar (M) Lei de Avogadro e Volume Molar (VM)

3 Ciências Naturais e suas Tecnologiaswww.cpveditora.com.br 3 QUÍMICA Capítulo 14 Massas Atômicas e Moleculares AULA DIGITAL Medida de Grandeza e Unidades-Padrão Uma medida deve ser encarada como uma comparação entre o que se quer conhecer e um padrão pré-estabelecido. A unidade de medida utilizada exige um padrão compatível com a dimensão daquilo que se quer medir. É impossível falar no comprimento de uma agulha de costura em km ou na altura de um prédio de 40 andares em mm.

4 Ciências Naturais e suas Tecnologiaswww.cpveditora.com.br 4 QUÍMICA Capítulo 14 Massas Atômicas e Moleculares AULA DIGITAL Unidade Unificada de Massa (u) Exemplo: quando determinamos a massa de um único átomo de ferro, chegamos a um valor aproximado de 9,3 x 10 –23 g. Se tivéssemos que representar este valor sem a utilização de potências de dez, teríamos o número 0,000000000000000000000093 g. Os exemplos acima evidenciam a necessidade de um padrão compatível às dimensões atômicas e moleculares. No caso de átomos e moléculas, o padrão totalmente compatível é a unidade unificada de massa, representada pela letra u.

5 Ciências Naturais e suas Tecnologiaswww.cpveditora.com.br 5 QUÍMICA Capítulo 14 Massas Atômicas e Moleculares AULA DIGITAL Unidade Unificada de Massa (u) Por convenção, adotamos a massa do átomo de carbono como 12u. Portanto, a fração da massa do átomo de carbono é:

6 Ciências Naturais e suas Tecnologiaswww.cpveditora.com.br 6 QUÍMICA Capítulo 14 Massas Atômicas e Moleculares AULA DIGITAL Unidade Unificada de Massa (u) Exemplo: o átomo de lítio apresenta massa atômica 7, ou seja, a massa de um átomo de lítio é 7 x o padrão (1 u)

7 Ciências Naturais e suas Tecnologiaswww.cpveditora.com.br 7 QUÍMICA Capítulo 14 Massas Atômicas e Moleculares AULA DIGITAL Massa Atômica Relativa (MA) Embora sejam conceitos diferentes, a massa atômica e o número de massa apresentam valores bem próximos. Mas não se esqueça de que esses conceitos são diferentes

8 Ciências Naturais e suas Tecnologiaswww.cpveditora.com.br 8 QUÍMICA Capítulo 14 Massas Atômicas e Moleculares AULA DIGITAL A tabela periódica fornece a média ponderada das massas atômicas de todos os isótopos do elemento que há na natureza ou a massa atômica do isótopo mais estável. O elemento cloro ocorre na natureza sob a forma de dois isótopos: Sabe-se que, do total de átomos de cloro, 75,77% são 35 C l e 24,23% são 37 C l. A tabela periódica informa o valor 35,5 (arredondado) para a massa atômica

9 Ciências Naturais e suas Tecnologiaswww.cpveditora.com.br 9 QUÍMICA Capítulo 14 Massas Atômicas e Moleculares AULA DIGITAL Massa Molecular Relativa (MM) Exemplo: o gás hidrogênio é formado por moléculas H 2 e sua massa molecular é 2u. Simbolicamente, se o H estivesse num dos pratos da balança, seriam necessárias 2 unidades de 1u para equilibrá-la. As massa moleculares são calculadas pela somatória das massas atômicas, fornecidas nos exercícios.

10 Ciências Naturais e suas Tecnologiaswww.cpveditora.com.br 10 QUÍMICA Capítulo 14 Massas Atômicas e Moleculares AULA DIGITAL Mol Pela definição, verificamos que mol significa quantidade. A diferença entre mol e outras formas de expressar quantidade (dúzia, dezena etc.) é a quantidade que cada uma representa. Quando falamos em dúzia, nos referimos a 12 alguma coisa; quando falamos em dezena, nos referimos a 10 alguma coisa; quando falamos em mol, nos referimos a 6,02 x 10 23 alguma coisa. Usamos o número mol para expressar apenas a quantidade de espécies químicas (átomos, moléculas, íons etc.).

11 Ciências Naturais e suas Tecnologiaswww.cpveditora.com.br 11 QUÍMICA Capítulo 14 Massas Atômicas e Moleculares AULA DIGITAL Mol A Constante de Avogadro e o Conceito de Mol Como a massa do átomo é extremamente pequena, um dos grandes desafios da história da evolução científica foi descobrir que número de átomos de determinado elemento químico é preciso ter para encontrar uma massa possível de ser mensurada. Claro que é necessário um número enorme de átomos. Um raciocínio que envolve conversão entre unidades, elaborado inicialmente por Avogadro, chegou ao número 6,02 x 10 23. Esse número sugerido é exatamente o mol. Portanto, o mol também pode ser chamado de Constante de Avogadro.

12 Ciências Naturais e suas Tecnologiaswww.cpveditora.com.br 12 QUÍMICA Capítulo 14 Massas Atômicas e Moleculares AULA DIGITAL Massa Molar (M) A massa molar é numericamente igual à massa atômica ou à massa molecular. Exemplos: 1. O carbono (C) possui massa atômica 12u. Sua massa molar é 12 g/mol de átomos 2. A glicose (de fórmula molecular C 6 H 12 O 6 ), possui massa molecular 180u Sua massa molar é 180 g/mol em 12 g de carbono há 1 mol de átomos de carbono ou em 12 g de carbono há 6 x 1023 átomos de carbono em 180 g de glicose há 1 mol de moléculas de glicose ou em 180 g de glicose há 6 x 1023 moléculas de glicose

13 Ciências Naturais e suas Tecnologiaswww.cpveditora.com.br 13 QUÍMICA Capítulo 14 Massas Atômicas e Moleculares AULA DIGITAL Massa Molar (M)

14 Ciências Naturais e suas Tecnologiaswww.cpveditora.com.br 14 QUÍMICA Capítulo 14 Massas Atômicas e Moleculares AULA DIGITAL Lei de Avogadro e Volume Molar (VM) Lei de Avogadro Já estudamos que, segundo Avogadro:

15 Ciências Naturais e suas Tecnologiaswww.cpveditora.com.br 15 QUÍMICA Capítulo 14 Massas Atômicas e Moleculares AULA DIGITAL Volume Molar (VM) Lei de Avogadro e Volume Molar (VM) Exemplo: 1 mol de qualquer gás a 25ºC e 1 atm ocupa o volume de 24,0 L; no entanto, à temperatura de 200ºC e à pressão de 0,6 atm, o volume molar será de 64,6 L.

16 Ciências Naturais e suas Tecnologiaswww.cpveditora.com.br 16 QUÍMICA Capítulo 14 Massas Atômicas e Moleculares AULA DIGITAL Existem, no entanto, condições especiais como as chamadas condições normais de temperatura e pressão (CNTP), nas quais os seguintes valores para a pressão e a temperatura são: Volume Molar (VM)