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Índice
Introdução
Mol é uma unidade de medida - muito usada na Química - que indica quantidade de matéria. Assim, podemos usar mol como uma maneira de agrupar quantidades, tal como fazemos no nosso cotidiano com palavra dúzia. Porém, enquanto dizer “uma dúzia de ovos” é o mesmo que dizer “12 ovos”, dizer “um mol de ovos” é o mesmo que dizer “6,02.10²³ ovos”.
Essa quantidade gigantesca pode não ser útil no nosso cotidiano. Entretanto, em Química, é comum se trabalhar com entidades muito pequenas (átomos, moléculas, prótons etc.) em quantidades muito grandes.
Principais conclusões
- Mol é uma unidade de medida que indica quantidade de matéria, usada para agrupar átomos, moléculas, íons, elétrons, prótons e nêutrons; 1 mol equivale aproximadamente a 6,02.10²³ entidades, funcionando como uma "dúzia" em escala atômica.
- Funciona por proporção: o número de entidades N é dado por n (mols) × constante de Avogadro; converte-se entre partículas e mols por regra de três e entre mols e gramas usando a massa molar (g·mol⁻¹) em cálculos.
- A constante de Avogadro define o número de entidades por mol e aparece com mais precisão como 6,02214086.10²³ mol⁻¹; sua definição atual relaciona‑se ao número de átomos de carbono‑12 presentes em 12 g dessa substância, substituindo definições anteriores.
- No ENEM ocorrem erros comuns ao confundir mol com massa absoluta, esquecer usar a constante de Avogadro ou aplicar incorretamente a massa molar; relacione mol com estequiometria, conversões unitárias e interpretação de notação científica.
- O conceito de mol torna viável calcular massas e quantidades de entidades microscópicas em contextos práticos e acadêmicos, simplificando cálculos estequiométricos, determinando massas por átomo ou mol e facilitando problemas de laboratório e provas.
Átomos
Como átomos são entidades químicas extremamente pequenas, é incomum trabalhar com pequenas quantidades deles; como 1, 2 ou mesmo 100 átomos. Para essas entidades, o mais comum é trabalhar e fazer contas com quantidades mais próximas de um mol (6,02.10²³).
Para que não seja preciso escrever números tão grandes, dizemos essas quantidades em mol e devemos pensar sempre:
- 1 mol de átomos ~ 6,02.10²³ átomos
Então, basicamente, para não falarmos “seis vírgula zero dois vezes dez elevado a vinte e três átomos”, falamos “um mol de átomo”. Essa é a ideia de mol! Simplificar as coisas e dar menos trabalho para quem está fazendo as contas.
Usando regras de três simples, podemos calcular a quantidade de átomos presente em qualquer número de mols de átomo.
Exemplo: Calcule o número de átomos presentes em 2,5 mols de Au (ouro)
1 mol de Au ~ 6,02.10²³ átomos de Au
2,5 mol de Au ~ x átomos de Au
Resolvendo a regra de três, encontramos x=15,05.10²³ ou, em notação científica, x=1,505.10²⁴.
Resposta: Em 2,5 mol de Au há 1,505.10²⁴ átomos.
Usando regra de três simples, também é possível calcular o número de mols correspondente a certa quantidade de átomos.
Exemplo: Calcule a quantidade em mol de átomos de cobre (Cu) correspondente a 3,01.10²³ átomos de cobre.
1 mol de Cu ~ 6,02.10²³ átomos de Cu
y mol de Au ~ 3,01.10²³ átomos de Cu
Resolvendo a regra de três encontramos y = 0,5.
Resposta: 3,01.10²³ átomos de cobre equivalem a 0,5 mol de cobre.
Moléculas
Ainda que moléculas sejam agrupamentos de átomos, elas ainda são entidades muito pequenas para serem tratadas em quantidades muito baixas. Assim, é comum e útil calcularmos quantidades de moléculas em mol; lembrando sempre:
- 1 mol de moléculas ~ 6,02.10²³ moléculas
As operações de proporção (regra de três) entre quantidade e número de mols são equivalentes às que usamos para os átomos.
Outras entidades
Constante de Avogadro
A constante de Avogadro ou constante de Avogadro é o número de entidades equivalente a um mol, que até aqui foi tratado como 6,02.10²³ entidades. Pode, no entanto, ser escrito com mais precisão como:
- 6,02214086.10²³ mol⁻¹
Esse número já teve mais de uma definição ao longo da história, mas a atual definição é o número de átomos de Carbono-12 presentes em 12g dessa substância.
Para aplicações mais práticas, podemos pensar que um mol de prótons ou um mol de nêutrons tem massa um grama. Então, chegamos a uma nova e importante proporção:
- 1 mol de prótons ~ 1 grama
- 1 mol de nêutrons ~ 1 grama
Com essa proporção, podemos calcular a massa equivalente a qualquer número de mols, e por consequência a qualquer número de moléculas, de qualquer substância.
Exemplo: Calcule a massa em gramas de 1 átomo de Fe-56, sabendo que o Fe-56 possui 26 prótons e 30 nêutron.
Para resolver esse exercício, primeiro descobriremos a quantidade em mol equivalente a um átomo de Ferro:
1 mol de Cu ~ 6,02.10²³ átomos de Cu
w mol de Au ~ 1 átomo de Cu
Resolvendo a regra de três encontramos w = 1,7.10⁻²⁴.
Agora, sabemos ainda que 1 mol de ferro equivale a 56 gramas (pois cada ferro possui 26 prótons e 30 nêutrons e cada mol dessa entidades tem massa de 1 grama).
1 mol de Fe ~ 56 gramas
1,7.10⁻²⁴ mol de Fe ~ m gramas
Resolvendo a regra de três, encontramos m = 9,5.10⁻²³.
Resposta: 1 átomo de ferro possui massa igual a 9,5.10⁻²³ gramas.
Exercício de fixação
Exercícios sobre Mol para vestibular
UFRGS
O número de elétrons existentes em 1,0 mol de hélio é aproximadamente igual a:
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