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Química

Massa Molar

Sara Nahra
Publicado por Sara Nahra
Última atualização: 15/10/2018

Introdução

Massa molar é uma propriedade de uma substância, átomo ou qualquer outra entidade que indica a massa correspondente a um mol dessa substância, átomo ou entidade.

Exemplos:

  • A massa molar da água (H2O) é 18 g.mol-1:
     1 mol de água ~ 18 gramas
  • A massa molar do átomo de oxigênio é 16 g. mol-1:
     1 mol de oxigênio ~ 16 gramas

Unidade de massa atômica

A unidade de massa atômica, representada por “u”, é equivalente a um doze avos da massa de um átomo de carbono-12. Ainda, sabemos que:

  • 1 mol de C-12 ~ 12 gramas

Desse modo, conseguimos saber que a massa de um mol de u é 1/12 vezes a massa de um mol de C-12, ou seja, a massa de um mol de u equivale a 1 grama.

Aceita-se, na Química, que a massa do próton e a massa do nêutron são ambas iguais a 1u e, portanto, possuem massa molar igual a 1 g.mol-1 (lembrando que a massa molar é a massa de um mol de certa entidade).

Massa atômica

A massa atômica é dada em unidades de massa atômica “u” e, para um único isótopo, é sempre um número inteiro igual à soma do número de prótons e de nêutrons desse isótopo.

Existe uma diferença entre a massa atômica de um átomo e a massa atômica de um elemento.

Massa atômica de um átomo

A massa atômica de um átomo é sempre o número inteiro resultante da soma de seus prótons e nêutrons. Porém, para um mesmo elemento, pode existir mais de um isótopo, e por isso a massa atômica de um elemento é definida como a média ponderada dos seus isótopos em relação à abundância desses isótopos na natureza, da seguinte forma:

Na fórmula, p1 é a proporção do isótopo 1 e m1 a massa do isótopo 1 e assim por diante.

Exemplos:

O elemento boro possui dois isótopos estáveis na natureza: Boro-10 e Boro-11. Sabendo a proporção do primeiro é de 20% e do segundo de 80%. Calcule:

  • As massas atômicas dos isótopos Boro-10 e Boro-11.
  • A massa atômica do elemento boro.

Solução:

  • O número indicativo dos isótopos 10 e 11 indicam justamente a massa atômica desses elementos. Assim, a massa atômica do Boro-10 é 10 u e a massa atômica do Boro-11 é 11 u.
  • Podemos calcular a massa do elemento fazendo uma média ponderada dos seus isótopos:

A massa do elemento boro, então, é 10,8 u.

Massa atômica de um elemento

A massa atômica de um elemento é, normalmente, encontrada na parte de cima do quadro de cada elemento.

Massa molecular

A massa molecular indica a massa de uma molécula em unidades de massa atômica u. Ela é asoma das massas atômicas dos átomos que compõem a molécula.

Exemplos:

Calcule as massas moleculares das moléculas, sabendo que

  • H = 1u; O = 16u; C = 12u; 
  • N = 14u; Na = 23u.
  • C2OH6:
     2.12 + 16.1 + 6.1 = 46u
     A massa molecular de C2OHé 46u.
  • NaNO3:
     1.23 + 1.14 + 3.16 = 85u.
     A massa molecular de NaNOé 85u.

Relação entre massa atômica e massa molar

As massas molares dessas entidades (átomos e moléculas) são sempre numericamente iguais à massa delas em unidades de massa atômica (u).

Por exemplo, se a massa atômica do átomo de hidrogênio é de 1u, a massa molar do hidrogênio será 1 g.mol-1 (grama por mol). Ou, se a massa da molécula C2OHé de 46u, sua massa molar será de 46 g.mol-1.

Relação entre massa, número de mols e massa molar

Vamos supor uma substância com massa molar M. Assim, podemos afirmar que um mol dessa substância tem M gramas. Descobrimos, então, por regra de três, qual será a massa m de n mols dessa substância:

1 mol ~ M gramas

n mols ~ m gramas

Resolvendo a regra de três acima, encontramos uma importante relação da química:

o número de mols de uma amostra é a massa dessa amostra sobre a massa molar da substância.

o número de mols de uma amostra é a massa dessa amostra sobre a massa molar da substância.

Exemplo:

Calcule o número de mols presente em uma amostra de 250 gramas calcário (CaCO3). Massa molar do CaCO3: 100 g.mol-1.

Solução:

O problema nos deu a massa da amostra m=250g e a massa molar M=100 g.mol-1. Podemos substituir na fórmula para encontrar n:

Há 2,5 mols de CaCO3 na amostra.

Exemplo 2:

Calcule a massa de dois mols de H2SO4 sabendo sua massa molar é 98  g.mol-1.

Solução:

Agora o problema nos dá n=2mols e M=98  g.mol-1.

A massa é de 196 gramas.


Exercícios

Exercício 1
(ENEM/2013)

O brasileiro consome em média 500 miligramas de cálcio por dia, quando a quantidade recomendada é o dobro. Uma alimentação balanceada é a melhor decisão para evitar problemas no futuro, como a osteoporose, uma doença que atinge os ossos. Ela se caracteriza pela diminuição substancial de massa óssea, tornando os ossos frágeis e mais suscetíveis a fraturas.

Considerando-se o valor de 6 x 1023 mol-1 para a constante de Avogadro e a massa molar do cálcio igual a 40 g/mol, qual a quantidade mínima diária de átomos de cálcio a ser ingerida para que uma pessoa supra suas necessidades?

Ilustração: Rapaz corpulento de camiseta, short e tênis acenando

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