Relações Numéricas Fundamentais

Queridos Nerds,

Nesse post vamos abordar um assunto que é base para o entendimento dos Cálculos Estequiométricos: as Relações Numéricas Fundamentais. Vamos aos conceitos.

 

Massa Atômica

Já imaginou como é complexo medir a massa de um único átomo? Pois é, a unidade é tão pequena que a Química precisou criar uma unidade específica para isso: a unidade de massa atômica (u ou uma). O valor é equivalente a 1/12 da massa do isótopo mais comum do carbono. Portanto:

1 u ou uma = 1/12 do C = 1,66 x 10-24 g

A massa atômica é o número de vezes que a massa de um átomo é maior que 1 uma.

Ex.:

Oxigênio = 16u

Enxofre = 32u

 

Massa Molecular

Indica quantas vezes a massa de uma molécula é maior que 1u. Como uma molécula é uma reunião de átomos, a massa molecular é o somatório das massas atômicas.

M.M.  =  ∑  M.A.

Exemplos:

  • H2SO4

M.M. = 2x1 + 32 + 4x16 = 98u

 
  • NH4+

M.M. = 14 + 4x1 = 18u

(Não levar em consideração a carga do íon já que a massa do elétron é desprezível)

 
  • CaSO4 . 5 H2O

M.M. = 40 + 32 + 4x16 + 5 x (2x1 + 16) = 226u

 
 

MOL

 

É a massa atômica ou molecular expressa em gramas. 1 MOL reúne 6,02 x 1023 unidades (constante de avogadro). Dessa forma podemos dizer que:

  •  Oxigênio (O)

1 átomo = 16u

1 MOL = 16g (reúne 6,02 x 1023 átomos)

  •  Ácido Sulfúrico (H2SO4)

1 molécula = 98u

1 MOL = 98g (reúne 6,02 x 1023 moléculas)

 

Volume Molar

 

É o volume ocupado por um MOL de qualquer gás nas CNTP.

 1 MOL = 22,4L (CNTP)

 

Observação: Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP)

Temperatura = 0o C = 273 K

Pressão = 1 ATM = 760mmHg

 

Resumidamente, mantenha a seguinte relação como base para uma regra de três:

 1 MOL ----------  ..... g* ---------- 6,02 x 1023 átomos ou moléculas ---------- 22,4 L** (CNTP)  

(1a linha da Regra de Três)

 *A massa varia em função do elemento ou substância.

**Só aplicar volume se for um gás.

 

Exercícios Resolvidos 

 

1. Quatro frascos – I, II, III e IV – contêm oxigênio molecular nas condições normais. A quantidade de substância contida em cada um está representada nos rótulos transcritos abaixo:

Imagem da Questão Resolvida

O frasco que contém o maior número de átomos de oxigênio é o de número:

a) I

b) II

c) III

d) IV

Resolução:

O exercício é fundamental para o entendimento dos conceitos desse post. Na verdade, podemos nos referir a uma amostra determinando a quantidade de um átomo ou molécula, tomando como base a quantidade de matéria em número de MOLS (amostra II), em massa (III), em número de átomos ou moléculas (I) ou ainda em volume (IV).

Para fazermos a comparação entre as amostras, é necessário passar todas para a mesma unidade.

No exercício acima, vamos trabalhar com o número de MOLS como base. 

  • Frasco I:

1 MOL de O2 ---------- 6,02 x 1023 moléculas (a 1a linha é sempre o padrão de 1 MOL)

   X MOLS      ---------- 3 x 1023 moléculas

X = 0,5 MOL

  • O frasco II já está representado em MOLS.
  • Frasco III:

1 MOL de O2 ---------- 32g (a 1a linha é sempre o padrão de 1 MOL)

  Y MOLS        ---------- 16g

Y = 0,5 MOL

  • Frasco IV:

1 MOL de O2 ---------- 22,4L (a 1a linha é sempre o padrão de 1 MOL)

   Z MOLS      ---------- 5,6L 

Z = 0,25 MOL

Conclusão: é o frasco II que apresenta a maior quantidade de oxigênio. 

Resposta: letra B.

 

2. Feromônios são compostos orgânicos secretados pelas fêmeas de muitos insetos para determinadas funções, dentre as quais a de acasalamento. Um determinado feromônio, utilizado com esta finalidade, tem fórmula molecular C19H38O e, normalmente, a quantidade secretada é cerca de 1,0 x 10–12g. Pode-se afirmar que o número de moléculas existentes nessa massa é:

(Dados: C = 12; H = 1; O = 16)

a) 6,0 x 10-23

b) 1,7 x 10-17

c) 2,1 x 109

d) 4,3 x 1015

e) 1,7 x 1020

 

Resolução:

Primeiramente calculamos o valor de 1 MOL do feromônio C19H38O.

1 MOL = 19x12 + 38x1 + 16 = 282g

Calculando o número de moléculas:

282g de C19H38O ---------- 6,02 x 1023 moléculas (a 1a linha é sempre o padrão de 1 MOL)

             1 x 10-12 g ---------- X moléculas

X = 2,1 x 109 moléculas

Resposta: Letra C.

 

Caiu no ENEM

Questão do ENEM

Resolução:



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