Introdução à química

Termos

• molA quantidade de substância que contém tantas entidades elementares quanto átomos em 12 g de carbono-12.
• análise dimensionalA análise das relações entre diferentes quantidades físicas, identificando suas dimensões fundamentais (como comprimento, massa, tempo e carga elétrica) e unidades de medida (como milhas x quilômetros ou libras x quilogramas x gramas) e acompanhar essas dimensões à medida que cálculos ou comparações são realizados.
• massa molarA massa de um determinado substância (elemento químico ou composto químico) dividido por sua quantidade de substância (mol), em g / mol.

Os químicos geralmente usam o mol como a unidade para o número de átomos ou moléculas de um material. Um mol (mol abreviado) é igual a 6,022 × 1023 entidades moleculares (número de Avogadro), e cada elemento tem uma massa molar diferente dependendo do peso de 6,022 × 1023 de seus átomos (1 mol). A massa molar de qualquer elemento pode ser determinada encontrando a massa atômica do elemento na tabela periódica. Por exemplo, se a massa atômica do enxofre (S) é 32,066 amu, então sua massa molar é 32,066 g / mol.

Ao reconhecer a relação entre a massa molar (g / mol), moles (mol ) e partículas, os cientistas podem usar a conversão de análise dimensional entre massa, número de moles e número de átomos com muita facilidade.

Determinando a massa molar de um composto

Em um composto de NaOH, o a massa molar de Na sozinho é 23 g / mol, a massa molar de O é 16 g / mol e H é 1 g / mol. Qual é a massa molar de NaOH?

Na + O + H = NaOH

23 \ space \ text {g / mol} +16 \ space \ text {g / mol} + 1 \ space \ text {g / mol} = 40 \ space \ text {g / mol}

A massa molar do composto NaOH é 40 g / mol.

Conversão Massa para número de moles

Quantos moles de NaOH estão presentes em 90 g de NaOH?

Visto que a massa molar de NaOH é 40 g / mol, podemos dividir os 90 g de NaOH pela massa molar (40 g / mol) para encontrar os moles de NaOH. Isso é o mesmo que multiplicar pelo recíproco de 40 g / mol.

Se a equação estiver arranjada corretamente, as unidades de massa (g) se cancelam e deixam os moles como a unidade.

90 g \ space \ text {NaOH} \ times \ frac {1 \ space mol} {40 g} = 2,25 \ space \ text {mol NaOH}

Existem 2,25 moles de NaOH em 90g de NaOH .

Conversão entre massa, número de moles e número de átomos

Quantos moles e quantos átomos estão contidos em 10,0 g de níquel?

De acordo com para a tabela periódica, a massa atômica do níquel (Ni) é 58,69 amu, o que significa que a massa molar do níquel é 58,69 g / mol. Portanto, podemos dividir 10,0 g de Ni pela massa molar de Ni para encontrar o número de moles presentes.

Usando a análise dimensional, é possível determinar que:

10 \ : g \: Ni \ times \ frac {1 \: mol \ Ni} {58,69g \ Ni} = 0,170 \: mol \: Ni

Para determinar o número de átomos, converta os moles de Ni para átomos usando o número de Avogadro:

0,170 \: moles \: Ni \ times \ frac {6,022 × 10 ^ {23} átomos \ Ni} {1 \: mol \ Ni} = 1,02 \ times10 ^ { 23} \: átomos \: Ni

Dada a massa de uma amostra e o número de moles nessa amostra, também é possível calcular a massa molecular da amostra dividindo a massa pelo número de moles para calcular g / mol.

Qual é a massa molar do metano (CH4) se houver 0,623 moles em uma amostra de 10,0g?

\ frac {10,0 \ g \ CH_4} {0,623 \ mol \ CH_4} = 16,05 \ g / mol \ CH_4

A massa molar de CH4 é 16,05 g / mol.