Qumica Geral Patrcia/

Definies:

Molar vem da palavra molcula, mas o que exatamente uma molcula? o conjunto de tomos que se ligam atravs de ligaes qumicas. possvel calcular a massa de uma molcula, o clculo corresponde soma das massas atmicas de cada tomo que forma a respectiva molcula, o resultado denominado de Massa molar (M) ou Massa Molecular (MM).

Por exemplo, qual seria a massa molecular do Gs Sulfdrico (H2S)?Primeiro preciso saber qual a massa atmica de cada tomo, que dada pela Tabela Peridica dos elementos.Massa atmica do hidrognio (H) = 1 uma (unidade por massa atmica)Massa atmica do enxofre (S) = 32,1 umaA massa molecular ser a soma das massas atmicas dos tomos.Obs.: o hidrognio da molcula de H2S possui coeficiente 2, ento preciso multiplicar sua massa por

Calculando:Massa molecular do H2S = 1 2 + 32,1 = 34,1 u (H) (S) (H2S) J a massa molar, assim como o nmero de mols, se relaciona com a constante de Avogadro (6,02 x 1023) atravs do seguinte conceito: O nmero de entidades elementares contidas em 1 mol correspondem constante de Avogadro, cujo valor 6,02 x 1023 mol-1. Sendo assim, a massa molar a massa de 6,02 x 1023 entidades qumicas, e expressa em g/mol.Exemplo:H2S ( Massa Molecular = 34,1 u Massa molar (M) = 34,1 g/molIsto quer dizer que em 34,1 g/mol de Gs Sulfdrico temos 6,02 x 1023 molculas, ou 1 mol de molculas de Gs Sulfdrico.Concluso: a massa molecular e a massa molar possuem os mesmos valores, o que as difere a unidade de medida, sendo que a massa molar se relaciona com nmero de mols que dado pela constante de Avogadro.

Lei da conservao da Massa ou Lei de Lavoisier

Para compreender a Lei de Lavoisier vamos comear analisar a descrio de duas experincias e tirar algumas concluses.

1) Experincia. Colocam-se 65 g de zinco dentro de um vidro contendo 98 g de cido sulfrico e em seguida fecha-se o vidro. Na reao qumica que ocorre entre as duas substancias h formao de sulfato de zinco e desprendimento de hidrognio. A massa do sulfato de zinco mais a massa do hidrognio desprendido ser de 164 g.

Ou seja, a soma das massas resultantes da reao igual soma das massas das substancias regentes.

2) Experincia. Num dos ramos do tubo de vidro so colocados pedacinhos de mrmore; no outro colocada uma poro de acido sulfrico. Em seguida o vidro fechado e a massa do conjunto (mrmore+acido+vidro) medida numa balana.

Depois de conhecer a massa total do conjunto, vira-se o vidro de modo que a mrmore e o acido entrem em contato. Observa-se no recipiente uma efervescncia com desprendimento de dixido de carbono.

Pensando novamente o tubo de vidro, verificamos que a massa do conjunto antes e depois da reao continua a mesma.

Concluso das experincias.Podemos verificar que, num sistema fechado, a massa final do produto da reao igual a massa inicial das substancias regentes, ou seja, numa reao no ocorre perda nem ganho de matria.

Definio da lei

A lei de Lavoisier pode ser enunciada assim:

Num sistema fechado, quando duas ou mais substancias reagem entre si, a massa total dos produtos igual a soma das massas das substncias reagentes.

Ou de maneira mais simples e j popularizada:

Na natureza nada se cria, nada se perde; tudo se transforma.

Durante as reaes qumicas no h criao nem perda de massa; o que ocorre a transformao das substncias reagentes em outras substncias.

Exerccio resolvido

1- Duas substancias, uma com 15g de massa e outra com 13g, reagiram entre si num sistema fechado. Da reao surgiram dois produtos: um gasoso, outro slido. Sabendo-se que o produto slido tem massa de 10g, calcula a massa do gs que se desprendeu da reao.

Resoluo:massa dos reagentes massa dos produtos A + B C + D 15g 13g 10g x

15g + 13g = 10g + x28g = 10g + xx = 28g 10gx= 18g

R.: O gs que se desprendeu tem massa de 18g.

Ateno: Voc vai fazer um bolo e com a quantidade de ingredientes que voc fez o bolo no deu para todo mundo. Da pra fazer outro bolo que seja trs vezes maior e com o mesmo sabor que o outro voc precisa multiplicar a quantidade dos ingredientes trs vezes.

Da mesma maneira, se voc quiser fazer um bolo que seja a metade do primeiro, a medida de cada ingrediente devera ser dividida por dois.

O raciocnio que fizemos para o caso do bolo feito tambm pelos qumicos ao realizar uma reao qumica. Isso porque quando duas substancias reagem para formar um composto elas devem ser combinadas em quantidades proporcionais.

Definio da lei

A lei de Proust pode ser enunciada da seguinte maneira:

Quando duas ou mais substancias se combinam para formar um composto, elas devem guardar entre si propores certas e definidas.

Explicao da lei

Ex: para obter sulfeto de ferro, devemos combinar o ferro e o enxofre na seguinte proporo: 7 partes de ferro para 4 partes de enxofre. Assim obtemos 11 partes de sulfeto de ferro.

De acordo com a lei temos:

7g de ferro + 4g de enxofre = 11g de sulfeto de ferroCombinado 9g de ferro com 4g de enxofre, ainda assim conseguimos 11g de sulfeto de ferro, mas sobram 2g de ferro.

Da mesma maneira, ao combinar 7g de ferro com 5g de enxofre, iremos obter tambm 11g de sulfeto de ferro, mas agora sobrar 1g de enxofre.

Observe que, nessa combinao, a quantidade de ferro e enxofre pode ser diferente de 7g e 4g, respectivamente, mas ambas as substancias reagem sempre na relao de 7 para 4.

Pode-se perguntar: Por que a proporo das substancias reagentes para a formao do sulfeto de ferro de 7 partes de ferro para 4 partes de enxofre?

Essa relao pode ser tambm conseguida pela massa atmica dos elementos. Como a massa atmica do ferro 56 e a do enxofre 32. Temos a proporo: 56:32

Para simplificar, dividimos cada um desses nmeros pelo Mximo divisor comum, que , e chegamos ao seguinte resultado: 7:4

Assim podemos concluir que na formao desse composto, os elementos com maior massa atmica participam em maior proporo.

Lavoisier e Proust: leis que fundamentaram a qumica

As leis de Lavoisier e Proust consistem em medir a quantidade de uma substancia em laboratrio e indstria. A Lei de Lavoisier a garantia de que num processo qumico no ocorre criao nem destruio de matria, por isso denominada lei da conservao da massa;

A Lei de Proust a garantia da proporcionalidade entre as massas das substncias reagentes e dos produtos numa reao qumica; por isso, denominada lei das Propores Definidas.

Essas leis, na indstria e no laboratrio, servem tanto para calcular a quantidade de reagentes no preparo de substncias como a quantidade de produtos que devero ser obtidos.

Lista de Exerccios

1. Calcule as frmulas mnimas para:

a) Acetileno (C2H2);

b) gua oxigenada (H2O2)

c) Glicose C6H12O6 d) Etano C12H6

e) Amnia NH32. Determine a massa molecular dos compostos do exerccio anterior.3. Determine a quantidade de matria em mols, correspondente a:

a) 280g de ferro, cuja massa atmica de 56 u.

4. A massa molecular da frutose 180 u. Sua frmula mnima CH2O. Determine sua frmula molecular.

5. (UnB-DF) - O nitrato de amnio, NH4NO3, e o sulfato de amnio, (NH4)2SO4, so amplamente utilizados nos fertilizantes do tipo NPK. A sigla NPK indica que o fertilizante contm substancias que so fontes de nitrognio (N), fsforo (P) e potssio (K). Calcule a porcentagem em massa de nitrognio em cada uma destas substancias.

Dados: massas molares:

M (O) = 16 g/molM(H) = 1 g/molM (NH4NO3) = 80 g/molM (S) = 32 g/molM (N) = 14 g/molM [(NH4)2SO4] = 132 g/mol

6. (ENEM) Em uma amostra de quinina, substncia usada no tratamento da malria, existem 96 g de carbono, 9,6 g de hidrognio, 0,8 mol de tomos de nitrognio e 0,8 mol de tomos de oxignio. Como na molcula da quinina existem 20 tomos de carbono, podemos concluir que a frmula molecular da quinina :

7. (FMTM-MG) A nicotina contm 74,1% de carbono, 8,6% de hidrognio e 17,3% de nitrognio. Sabe-se que a nicotina contm dois tomos de nitrognio por molcula. Determine a frmula molecular da nicotina.

Massas molares em g/mol: H =1; C=12; N=14.

8. (MACKENZIE-SP) Calcule a porcentagem de hidrognio no colesterol, cuja frmula molecular C27H46O.

9. Cada molcula de gs carbnico formada por 1 tomo de carbono e 2 de oxignio. Responda:

a) Qual a frmula molecular do gs carbnico?

b) Qual o valor de sua massa molar?

c) Que massa de gs carbnico corresponde a 4 mols de suas molculas?

d) Quantos tomos de oxignio h em 88 g de gs carbnico?10. A substncia (C2HxO2) apresenta massa molecular igual a 60. Qual o valor de x?

11. Se uma molcula de gs oznio (O3) tem a massa igual a 48u, qual a massa atmica do oxignio?12. Determine o menor coeficiente inteiro da gua na seguinte equao:

PbS + H2O2 ( PbSO4 + H2ODados: Massas atmicas: C=12; H=1; O=16; P=31; N=14; S=32 u; .

Constante de Avogadro: 6 . 10 23 molculas, ons, tomos.

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