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Massas dos ÁtomosÉ muito importante, tanto nas atividades em laboratório como nas indústrias, saber antecipadamente as quantidades de reagentes que devemos usar para obter a quantidade desejada de produtos. A previsão das quantidades só é possível através de cálculos das massas e do volumes das substâncias envolvidas nas reações químicas.
Como átomos ou moléculas são entidades muito pequenas para serem “pesadas” isoladamente, foi estabelecido um padrão para comparar suas massas.Determinar a massa de um corpo (pesá-lo) é comparar sua massa com um padrão de massa conveniente e previamente escolhido.
Unidade de Massa Atômica (u ou u.m.a.)Para medir as massas dos átomos, os químicos escolheram como padrão a massa de um átomo. Em 1962, durante o Congresso Internacional de Química, foi escolhido o átomo de carbono 12 (12C), e a unidade usada na medida das massas atômicas passou a ser massa de 1/12 do átomo de carbono 12. Este padrão é chamado de unidade de massa atômica.
O carbono 12 (6C12) apresenta 6 prótons e 6 nêutrons. Como a massa de um próton é praticamente igual a massa de um nêutron, esse carbono é constituído por 12 unidades, praticamente iguais em massa, que constituem sua massa total (lembre-se de que a massa dos elétrons é desprezível).Assim, a unidade de massa atômica (u ou u.m.a.) representa a massa de um próton ou de um nêutron:1u ou 1u.m.a. = 1/12 do carbono 12
Massa AtômicaMassa atômica é a massa de um átomo expressa em u ou u.m.a. Ela indica quantas vezes a massa do átomo é maior que 1/12 da massa do carbono 12.Assim, a massa atômica do carbono 12 é igual a 12u.Por exemplo, quando dizemos que a massa do átomo 24Mg é igual a 24u, concluímos que:ØMassa de um átomo de 24Mg = 24 x massa de 1/12 do átomo de 12C.ØMassa de um átomo de 24Mg = 2 x massa de um átomo de 12C.
Massa Atômica de um ElementoMassa atômica de um elemento é a média ponderada das massas atômicas de seus isótopos constituintes.Exemplo: o elemento químico cloro é formado pelos isótopos:Ø17Cl35 = 75%Ø17Cl37 = 25%Massa atômica do elemento cloro = [(35 x 75) + (37 x 25)] / 100 = 35,5u
Massa MolecularMassa molecular de uma substância é a massa da molécula expressa em unidade de massa atômica (u).Numericamente, a massa molecular é igual a soma das massas atômicas (encontradas na Tabela Periódica) de todos os átomos constituintes da molécula.
Exemplo: Calcular a massa molecular da água (H2O):Ø2H = 2 x 1 = 2uØ1O = 1 x 16 = 16uØsomando as massas: 2u + 16u = 18uAssim, a molécula da água tem massa molecular igual a 18u.IMPORTANTE: no caso de substâncias iônicas, o termo massa molecular deve ser substituído por fórmula-massa (ou massa-fórmula), pois não existe molécula de substância iônica. Entretanto, na prática costuma-se usar a expressão massa molecular também nesses casos.
Mol e Constante de AvogadroObserve a massa atômica dos seguintes elementos químicos:ØHe = 4u massa de 1 átomo de hélioØC = 12u massa de 1 átomo de carbonoØCa = 40u massa de 1 átomo de cálcioConsideremos os mesmos números, mas em uma grandeza macroscópica.
Experimentalmente os químicos determinaram que a quantidade de átomos presentes nos três casos é exatamente a mesma:Ø4g de He contém 6,02 x 1023 átomos de HeØ12g de C contém 6,02 x 1023 átomos de CØ40g de Ca contém 6,02 x 1023 átomos de CaAssim como 12 unidades é uma quantidade chamada 1 dúzia, a quantidade 6,02 x 1023 unidades foi chamada de 1 mol.
Dessa forma podemos concluir que:Um mol de qualquer espécie química = 6,02 x 1023 entidades elementares da referida espécie químicaPor exemplo:Ø1 mol de átomos = 6,02 x 1023 átomosØ1 mol de moléculas = 6,02 x 1023 moléculasØ1 mol de íons = 6,02 x 1023 íonsO número 6,02 x 1023 é conhecido como constante de Avogadro.
Massa MolarMassa molar é a massa contida em 1 mol (que contém 6,02 x 1023 unidades) de qualquer espécie química. A unidade mais usada para a massa molar é g/mol ou g *mol – 1.
Massa molar de um elemento é a massa de um mol de átomos, ou seja, 6,02 x 1023 átomos desse elemento. É numericamente igual a sua massa atômica.Por exemplo:Ømassa atômica do Ca = 40uØmassa molar do Ca = 40g/molConclusão:1mol de átomos de Ca = 6,02 x 1023 átomos = 40g
Massa molar de uma substância é a massa de 1 mol de entidades representadas pela fórmula da substância. A massa molar de uma substância é numericamente igual a sua massa molecular (ou fórmula-massa, no caso de substância iônica).Exemplo 1:Ømassa molecular de H2O = 18uØmassa molar de H2O = 18g/molConclusão:1mol de moléculas de H2O = 6,02 x 1023 moléculas = 18g
Exemplo 2:Øfórmula-massa de NaCl (Na+Cl –) = 58,5uØmassa molar do NaCl (Na+Cl –) = 58,5g/molConclusão:1mol de entidades de NaCl (Na+Cl –) = 6,02 x 1023 entidades de NaCl (Na+Cl –) = 58,5g
Um grande abraço a todos, uma boa prova e que DEUS os abençoe.Professor Sandro Griffoe-mail = sandrogriffo@yahoo.com.br
