CLCULOS QUMICOS

muito importante, tanto nas atividades em laboratrio como nas indstrias, saber antecipadamente as quantidades de reagentes que devemos usar para obter a quantidade desejada de produtos. A previso das quantidades s possvel atravs de clculos das massas e do volumes das substncias envolvidas nas reaes qumicas. Como tomos ou molculas so entidades muito pequenas para serem pesadas isoladamente, foi estabelecido um padro para comparar suas massas.

QUAL O MELHOR PADRO PARA PESAR TOMOS?A massa de um tomo de hidrognio em seu istopo mais comum vale aproximadamente 1,66 x 10-24g

1. Massa do tomoConhecer a massa de um tomo (massa atmica) de fundamental importncia em clculos qumicos, mas no existe uma balana com sensibilidade suficiente para medir a massa de uma entidade to pequena. Por isso os cientistas criaram uma unidade de medida adequada a unidade de massa atmica (u). Escolheram como padro o tomo de carbono-12 (12C), ao qual atriburam massa exatamente igual a 12, definindo a unidade de massa atmica como a massa de 1/12 do tomo de carbono 12.

Massa atmica (MA) o nmero que indica quantas vezes a massa do tomo maior que 1/12 da massa do carbono-12.

Imagine a seguinte operao:

Um tomo de hlio-4 tem massa 4 vezes maior que 1/12 da massa do carbono- 12, ou seja, tem a mesma massa que 4 unidades de massa atmica:

MA4He = 4 u

Exemplo:Um tomo de oxignio-16 tem massa 16 vezes maior que 1/12 da massa do carbono- 12, ou seja, tem a mesma massa que 16 unidades de massa atmica: 1 tomo de O 16 unidades de massa atmica MA16O = 16 u

Um tomo de flor-19 tem massa 19 vezes maior que 1/12 da massa do carbono- 12, ou seja, tem a mesma massa que 19 unidades de massa atmica: 1 tomo de F 19 unidades de massa atmica MA19F = 19 u

Aplicao: A respeito de 1 tomo de cobalto (Co) de massa atmica igual a 60 u, responda: a) Quantas fatias devem ser colocadas no prato B para que a balana fique equilibrada? b) Quantos tomos de C-12 devem ser colocados no prato B para que a balana fique equilibrada?

Co 60u

OBSERVAO UPE

Efeito de empacotamento

3. MASSA ATMICA DE UM ELEMENTO

A massa atmica de um elemento a mdia aritmtica ponderada das massas atmicas de seus istopos.

Exemplo: O elemento qumico boro formado pelos istopos 10B e 11B na proporo de 80% e 20%, respectivamente. Determine a massa atmica aproximada do boro.

Logo:

mangans 0,11 cal/g z C. ado da massa atmica do man-

4. MASSA MOLECULAR q M.A.

6,4 6, 4 q c 0, 11

(M.A.) q 58 u

8 Qual o valor aproximado massa nica um eleSe pudssemos colocar, por exemplo,dauma atmica demolcula de CO2 em um mento qumico de calor dos pratos da balana, notaremos especfico igual anecessrias 44 unidades de que so 0,26 cal/g z C? massa atmica (u) no outro prato, a fim de equilibrar a balana. Dizemos, ento, que a massa molecular do dixido de carbono (CO2) 44 u. Dessa LECULAR idia resulta a definio geral:

Petit, vem: (M.A.) z c q 6,4

, pode ser repetido o que os. Vamos considerar nomaginria proposta na

Molcula de CO2 (representao sem escala; cores-fantasia) O C O

44 u

molecular a massa da molcula medida em unidades de massa atmica (u). Massa molecular a massa da molcula

medida em que j foi dito para as massas unidades de repetir que a massa molecular atmicas, podemos massa atmica (u).

molcula considerada mais pesada que 1 do istopo C12. 12

do Cdigo Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

olocar, por exemplo, uma em um dos pratos da baso necessrias 44 unida(u) no outro prato, a fim a. Dizemos, ento, que a xido de carbono (CO2) a a definio geral:

De acordo com prtico foi dito paramolecularatmicas, podemos repetir que a mas O clculo o que j da massa as massas feito considerando que

uma molcula molcula considerada mais ca quantas vezes a uma soma de tomos. pesada que 1 do istopo C12. 12 Da concluiremos que o caminho mais fcil para obter a massa molecular O clculo prtico o de somar as massas atmicas dos tomos formadores um exatamente da massa molecular feito considerando que uma molcula da mos.molcula considerada. caminho mais fcil para obter a massa molecular exatament Da concluiremos que o Voltemos ao exemplo do CO : 2 assas atmicas dos tomos formadores da molcula considerada. Voltemos ao exemplo dRepresentao esquemtica de molcula de CO2 (sem escala)

O

C

O

Soma das massas atmicas:

16

+

12

+

16

Massa molecular = 44 u

Mais dois exemplos de clculo de massas moleculares, a partir das massas atmicas a H2 S O4cido sulfrico

5. MOL E CONSTANTE DE AVOGADRO As massas de substncias que utilizamos no nosso dia-a-dia, por menores que sejam, possuem um grande nmero de tomos, ons ou molculas. Por razes dessa natureza, foi necessrio desenvolver uma unidade apropriada para a contagem de tomos e molculas. Assim, da mesma maneira que utilizamos a unidade dzia para comprar ovos e laranjas, foi convencionada pela IUPAC a unidade mol para contar tomos e molculas presentes em todas as substncias.

!Esse nmero (6,02 x 1023), chamado de constante de Avogadro, foi dado em homenagem ao cientista italiano Amadeo Avogadro (1776-1856), o qual demonstrou matematicamente que uma amostra de qualquer elemento apresenta sempre o mesmo nmero de tomos (N), desde que a amostra possua massa em gramas numericamente igual a massa atmica (MA) do elemento.

Avogadro no conseguiu, em sua poca, determinar o valor de N experimentalmente. Esse valor foi determinado somente neste sculo.

!Assim, temos:

!

6. MASSA MOLAR a massa que corresponde a um mol de partculas (podem ser tomos, molculas, ons, etc.).

!Veja as relaes:

!