Quantidade de Matéria e Conceitos

Correlatos em Química

Prof. Marcio Pozzobon PedrosoProf. Cleber Paulo Andrada Anconi

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+ ------- 100 mL (concentração)

x g de K+ ---------- 250 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?

Antes de pensar em mol...

0,96 g de K+ ------- 100 mL (concentração)

x g de K+ ---------- 250 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)?

O mol é uma quantidade padrão da grandeza quantidade de matéria

Tem-se, portanto:

Grandeza Unidade

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”

0,96 g de K+ ------- 100 mL (concentração)

x g de K+ ---------- 250 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”.

0,96 g de K+ ------- 100 mL (concentração)

x g de K+ ---------- 250 mL (volume total)

x = 2,40 g de K+

Tem-se no SI:

Grandeza Unidade Nome da unidade

massa kg quilograma

quantidade de matéria mol mol

comprimento m metro

corrente elétrica A ampère

temperatura K kelvin

intensidade luminosa cd candela

tempo s segundo

O quilograma e o mol correspondem a duas das sete unidades básicas do Sistema Internacional (SI).

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 1023 átomos

INCLUIR figura carbono

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.

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

maior número de entidades elementaresmaior quantidade de matéria

A constante de proporcionalidade entre o número de entidades elementares (N) e quantidade de matéria (n) é denominada constante de avogadro (NA)

Dessa forma,

N=NA.n

A constante de avogadro tem valor determinado experimentalmente. Atualmente,

NA = 6,02214 x 1023 mol-1

Sendo N=NA.n,

n=N/NA

Quantidade de matéria (n) = 1 mol

A massa (m) de uma determinada substância é diretamente proporcional à quantidade de matéria (n)

maior massamaior quantidade de matéria,

0,20 kg

0,30 kg

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.

As massas molares do etanol (CH3CH2OH) e da água (H2O) correspondem a 46,0 g/mol e 18,0 g/mol, respectivamente.

Ou seja,

M(CH3CH2OH) =46 g/mol

M(H2O)=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.

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

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

12,01 + 16,00 = 28,01 g/molM(CO)= 28,01 g/mol

12,01 + 16,00 = 28,01 g/molM(CO)= 28,01 g/mol

12,01 + 16,00 = 28,01 g/molM(CO)= 28,01 g/mol

12,01 + 16,00 = 28,01 g/molM(CO)= 28,01 g/mol

Como determinar a massa molar do dióxido de carbono (CO2)? M(CO2)= ? g/mol

monóxido de carbono: CO

12,01 + 16,00 = 28,01 g/molM(CO)= 28,01 g/mol

12,01 + 2x16,00 = 28,01 g/molM(CO)= 28,01 g/mol

12,01 + 2x16,00 = 44,01 g/molM(CO)= 28,01 g/mol

12,01 + 2x16,00 = 44,01 g/molM(CO2)= 44,01 g/mol

dióxido de carbono: CO2

Qual é a quantidade de matéria (n) de 2.582g de oxigênio?

Fórmula do oxigênio: O2

M(O2)=32,00 g/mol

32,00g 1 mol

2.582g X

X = 80,69 mol

EXEMPLO I

Qual é a quantidade de matéria (n) de 8,00g de hidróxido de sódio?

Fórmula do hidróxido de sódio: NaOHM(NaOH)=40,00 g/mol

40,00g 1 mol

8,00g X

X = 0,200 mol

EXEMPLO II

Qual é a quantidade de matéria (n) de 200,00g de naftaleno?

Fórmula do naftaleno: C10H8

M(C10H8)=128,16 g/mol

128,16g 1 mol

200,00g X

X = 1,5605 mol

EXEMPLO III

Quantas moléculas de água estão presentes em de um litro dessa substância?

Fórmula da água: H2OM(H2O)=18,016 g/mol

0,997g 1,000 cm3

X 1.000 cm3

X = 997,0g

EXEMPLO IV

250C d(H2O)=0,997 g/cm3

1 litro = 1.000 cm3

Quantas moléculas de água estão presentes em de um litro dessa substância?

Fórmula da água: H2OM(H2O)=18,016 g/mol

18,016g 6,022 x 1023 moléculas

997,0g X

X = 3,333 x 1025 moléculas (55,34 mol)

EXEMPLO IV

250C d(H2O)=0,997 g/cm3

1 litro = 1.000 cm3