MOL
A palavra mol foi utilizada pela primira vez pelo químico Wilhem Ostwald em 1896. Em latim, esta palavra significa mole, que significa”monte”, “quantidade”. A partir desta palavra também originou molécula, que quer dizer pequena quantidade.
Algumas mercadorias são vendidadas em quantidades já definidas, como por exemplo a dúzia (6), a resma (500) e etc.
O mol também determina quantidade. Pode determinar também massa e volume. Veja o esquema a seguir:
Algumas mercadorias são vendidadas em quantidades já definidas, como por exemplo a dúzia (6), a resma (500) e etc.
O mol também determina quantidade. Pode determinar também massa e volume. Veja o esquema a seguir:
O mol indica quantidade. Um mol de qualquer coisa possui 6,02.1023 unidades. É utilizado em química para referir-se à matéria microscópica, já que este número é muito grande. Pode ser usado para quantificar átomos, moléculas, íons, número de elétrons, etc.
O número 6,02.1023 é a constante de Avogadro.
Exemplos:
1 mol de átomos de H tem 6,02.1023 átomos.
2 mol de átomos de H tem 2 x 6,02.1023 átomos = 12,04.1023 átomos de H
2 mol de átomos de H tem 2 x 6,02.1023 átomos = 12,04.1023 átomos de H
O mol indica massa. Um mol de um elemento é igual a sua massa molecular em gramas (g).
Exemplos:
1 mol de água tem 18g
2 mol de água tem 2 x 18 = 36g
2 mol de água tem 2 x 18 = 36g
O mol indica volume. Na realidade, indica o volume ocupado por um gás nas CNTP (condições normais de temperatura e pressão). Para gases que estão nestas condições, o valor de um mol é 22,4L (litros).
CNTP:
T=0°C = 273K
P = 1atm = 760mmHg
T=0°C = 273K
P = 1atm = 760mmHg
Exemplos:
1 mol de CO2 ocupa que volume nas CNTP? 22,4L
2 mol de CO2 ocupa que volume nas CNTP? 2 x 22,4L = 44,8L
2 mol de CO2 ocupa que volume nas CNTP? 2 x 22,4L = 44,8L
Para gases que não estão nestas condições, utiliza-se a fórmula do Gás Ideal ou Equação de Clapeyron:
P.V = n.R.T
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Onde:
P = pressão do gás (atm)
V = volume do gás (L)
n = número de mols do gás (mol)
R = constante de Clapeyron = 0,082atm.L/mol.K
T = temperatura do gás (K)
P = pressão do gás (atm)
V = volume do gás (L)
n = número de mols do gás (mol)
R = constante de Clapeyron = 0,082atm.L/mol.K
T = temperatura do gás (K)
ESTEQUIOMETRIA COMUM / ESTEQUIOMETRIA DA FÓRMULA:
Os cálculos estequiométricos são cálculos que relacionam as grandezas e quantidades dos elementos químicos. Utiliza-se muito o conceito de mol nestes cálculos.
É muito importante saber transformar a unidade grama em mol. Pode-se usar a seguinte fórmula:
É muito importante saber transformar a unidade grama em mol. Pode-se usar a seguinte fórmula:
Onde:
n = número de mol (quantidade de matéria)
m = massa em gramas
MM = massa molar (g/mol)
Exemplo:
Quantas gramas existem em 2 mol de CO2?
Este cálculo pode ser feito também por Regra de Três:
Para os cálculos com regra de três, sempre devemos colocar as unidade iguais uma embaixo da outra, como no exemplo acima.
Outros exemplos de cálculos estequiométricos envolvendo apenas a fórmula química:
- Quantos mols há em 90g de H2O?
90 = 18. x
5 mol = x
- Quantas moléculas de água há em 3 mol de H2O?
x = 3 . 6,02.1023
x = 18,06. 1023 ou 1,806.1024 moléculas
x = 18,06. 1023 ou 1,806.1024 moléculas
3) Qual o volume ocupado por 4 mol do gás Cl2 nas CNTP?
x = 4 x 22,4
x = 89,6L
x = 89,6L
4) Quantos mols existem em 89,6L do gás CO2 nas CNTP?
x = 4 mol
ESTEQUIOMETRIA DA EQUAÇÃO QUÍMICA
Os cálculos estequiométricos que envolvem uma reação química consiste em encontrar as quantidades de certas substâncias a partir de dados de outras substâncias que participam da mesma reação química.
Estes cálculos são feitos através de proporções. Deve-se levar em conta os coeficientes, que agora serão chamados de coeficientes estequiométricos.
Veja alguns passos que podem ser seguidos para montar e calcular:
1. fazer o balanceamento da equação química (acertar os coeficientes estequiométricos);
2. fazer contagem de mol de cada substância; 3. ler no problema o que pede; 4. relacionar as grandezas; 5. calcular com regra de três (proporção).
Exemplos:
1) 108g de metal alumínio reagem com o ácido sulfúrico, produzindo o sal e hidrogênio, segundo a reação abaixo: Determine: a) o balanceamento da equação:
Isto quer dizer que 2 mol de Al reage com 3 mol de H2SO4 reagindo com 1 mol de Al2(SO4)3 e 3 mol de H2
b) a massa o ácido sulfúrico necessária para reagir com o alumínio:
1°) passo: 2°) passo: 3°) passo:
x = 588g de H2SO4
Relacionar a massa de ácido com a massa de alumínio, como no 3° passo. Antes, no 1° e no 2°passo, transformar o número de mol em gramas.
CÁLCULO DE PUREZA
O cálculo de pureza é feito para determinar a quantidade de impurezas que existem nas substâncias.
Estes cálculos são muito utilizados, já que nem todas as substâncias são puras.
Exemplo:
Uma amostra de calcita, contendo 80% de carbonato de cálcio, sofre decomposição quando submetida a aquecimento, de acordo com a reação:
Qual massa de óxido de cálcio obtida a partir da queima de 800g de calcita?
x = 640g de CaCO3
Para o restante do cálculo, utiliza-se somente o valor de CaCO3 puro, ou seja, 640g.
x = 358,4g de CaO
CÁLCULO DE RENDIMENTO
É comum, nas reações químicas, a quantidade de produto ser inferior ao valor esperado. Neste caso, o rendimento não foi total. Isto pode acontecer por várias razões, como por exemplo, má qualidade dos aparelhos ou dos reagentes, falta de preparo do operador, etc.
O cálculo de rendimento de uma reação química é feito a partir da quantidade obtida de produto e a quantidade teórica (que deveria ser obtida). Quando não houver referência ao rendimento de reação envolvida, supõe-se que ele tenha sido de 100%.
Exemplo:
Num processo de obtenção de ferro a partir do minério hematita (Fe2O3), considere a equação química não-balanceada:
Utilizando–se 480g do minério e admitindo-se um rendimento de 80% na reação, a quantidade de ferro produzida será de:
Equação Balanceada:
Dados: 1Fe2O3 = 480g 2Fe = x (m) com 80% de rendimento MM Fe2O3 = 160g/mol MM Fe = 56g/mol
x = 336g de Fe
Cálculo de Rendimento:
x = 268,8g de Fe
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