Mol: Quantidade de matéria

O mol é o nome da unidade de base do Sistema Internacional de Unidades (SI) para a grandeza quantidade de matéria (símbolo: mol).

O símbolo não aceita plural.

É uma das sete unidades de base do Sistema Internacional de Unidades, muito utilizada na Química.

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Massa molar

A partir da definição de mol, fica estabelecido que a massa molar do hidrogênio é 1 g . mol^-1, o que significa que 6,02214179.10²³ (constante de Avogadro). Uma homenagem ao químico italiano Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro, conde de Quaregna e Cerreto (Turim, 9 de agosto de 1776 — Turim, 9 de julho de 1856), foi um advogado e físico italiano, um dos primeiros cientistas a distinguir átomos e moléculas.

Segundo Lisboa (2010, p. 341):

O conjunto, quando constituído por átomos ou moléculas, cuja massa, expressa em gramas, é numericamente igual à massa atômica (no caso de átomos) ou à massa molecular (no caso de moléculas), é chamado de mol. A massa do conjunto que contém 1 mol de entidades elementares (átomos, moléculas, íons, etc.) é denominada de massa molar. Sua unidade de medida é g/mol ou g.mol^-1.

Exercícios resolvidos:

1) Calcule as massas molares das substâncias abaixo:

a) K₂O

Primeiramente calcular a massa molecular do óxido de potássio.

K -> 2 x 39 = 78

O -> 1 x 16 = 16 +

94 u (unidades), a massa molar é matematicamente o mesmo valor, mas com unidade de medida diferente, g/mol.

Resposta: 94 g/mol ou 94 g.mol^-1.

b) Na₂CO₃ , separando os elementos químicos diferentes.

Na = 2 x 23 = 46

C = 1 x 12 = 12

O = 3 x 16 = 48 +

106 u

Massa molar do carbonato de sódio = 106 g/mol.

2) Determine a quantidade de matéria, em mols, presente em 100 g de monóxido de carbono (CO).

Inicialmente devemos calcular a massa molar do monóxido de carbono, a partir do cálculo da massa molecular.

C = 1 x 12 = 12

O = 1 x 16 = 16 +

28 u, conforme sabemos o valor da massa molar é 28 g/mol.

Através de uma regra de três simples:

1 mol de CO......................28 g

X.......................................100g

28 x = 100

X = 100/28

X = 3,57 mol

3) Calcule a quantidade de matéria, em mol, e o número de moléculas presentes em 30 g de água.

Calculando a massa molar da água.

H = 2 x 1 = 2

O = 1 x 16 = 16 +

18 u, então: 18 g/mol.

1 mol de água................18 g

X ....................................30g

18 x = 30

X = 30/18

X = 1,66 mol de água

Portanto,

Se em 1 mol de moléculas de água temos, 6,02.10²³ moléculas de água.

Em 18 g de água teremos 6,02.10²³ moléculas de água. Resolvendo:

18 g .............................. 6,02.10²³

30 g................................x

18. x = 30. 6,02.10²³

X = 180,6. 10²³/18

X = 10,0.10²³ moléculas.

Com o auxílio da Tabela Periódica, indique a massa presente nas seguintes amostras:

a) 1,5 mol de átomos de ferro.

Como a massa do ferro é de 55,84 unidades, sua massa molar é de 55,84 g/mol.

Se em 1 mol de Ferro verificamos a massa de 56 g, então:

1 mol de Fe...........55,84 g

1,5 mol de Fe..........x

X = 1,5 . 55,84

X = 83,76 g

b) 3,0 mol de N2

A massa atômica do nitrogênio é de 14 u. Como na molécula do gás nitrogênio encontramos dois átomos de nitrogênio sua massa molecular é de 28 u, logo sua massa molar é de 28 g/mol.

1 mol de N2 ........................28 g

3 mol de N2.........................x

X = 3. 28

X = 84 g

c) 0,5 mol de dióxido de carbono

A molécula do dióxido de carbono é formada por 1 átomo de carbono e dois átomos de oxigênio, logo:

C - 1 x 12 = 12

O - 2 x 16 = 32, somando os valores obtemos a massa molecular de 44 u, ou 44 g/mol.

Logo:

1 mol de CO2 ..........................44g

0,5 mol de CO2..........................x

X = 0,5 . 44

X = 22 g

d) Quantas moléculas de cloro, Cl2, há em 12 g de gás? Se todas as moléculas de Cl2 se dissociarem dando origem a átomos de cloro, quantos átomos de cloro serão obtidos?

A massa molar do gás cloro é de 71 g/mol

1 mol de Cl2...................71 g....................6,02.10²³

12 g......................x

71 . x = 12 . 6,02. 10²³

71 . x = 72,24. 10²³

X = 72,24. 10²³/71

X = 1,01.10²³ moléculas de Cl2

Como na molécula de gás cloro existem dois átomos de cloro unidos por ligação covalente, logo:

2.( 1,01.10²³ moléculas de Cl2) = 2,01.10²³ átomos de cloro.