Massa molar é o peso de um mol de uma substância. Uma toupeira é um número específico de partículas. É 6,022 x 10 ^ 23. Este número é importante. Ele conecta o mundo microscópico dos átomos ao mundo macroscópico dos gramas.
Os químicos usam a massa molar para descobrir quanto pesa uma substância. Funciona para elementos. Funciona para moléculas. A unidade padrão é gramas por mol (g/mol). O Sistema Internacional de Unidades usa quilogramas por mol (kg/mol). Mas a maior parte do trabalho de laboratório se limita a gramas.
Você pode encontrar esses números na tabela periódica. Observe a massa atômica. É o mesmo número que a massa molar. Pegue o hidrogênio. Sua massa atômica é 1,00794. Sua massa molar é 1,00794 g/mol. Tome nitrogênio. Fica em 14,0067 g/mol.
Essa coincidência facilita os cálculos. Você não precisa procurar dois conjuntos diferentes de dados. A tabela periódica fornece a chave para a conversão entre átomos e gramas.
Como calcular a massa molar de compostos
Calcular a massa molar de um composto é simples. É uma soma. Você soma as massas de todos os átomos da fórmula.
Primeiro. Identifique cada elemento da fórmula química.
Segundo. Encontre a massa atômica de cada elemento da tabela periódica.
Terceiro. Multiplique essa massa pelo número de átomos desse elemento na fórmula.
Quarto. Adicione todos os resultados juntos.
Vejamos a água. H2O.
Dois átomos de hidrogênio. Um átomo de oxigênio.
O hidrogênio é 1,00794 g/mol.
O oxigênio é 15,999 g/mol.
Cálculo:
2 * 1,00794 = 2,01588
1 * 15,999 = 15,999
Total = 18,01488 g/mol.
Arredondando questões na ciência. Mas o princípio é simples. O peso total da molécula é a soma de suas partes. Isso se aplica aos sais. Aplica-se a compostos orgânicos complexos. Aplica-se a polímeros.
Por que isso importa fora da sala de aula?
Os produtos farmacêuticos exigem dosagens precisas. Uma diferença em miligramas pode alterar o efeito de um medicamento.
A ciência dos materiais depende de proporções exatas.
Os testes ambientais medem os poluentes em partes por milhão.
Sem dados precisos de massa molar, nenhum desses campos funciona corretamente. Os números não são abstratos. Eles são a base da química quantitativa.
A ponte entre o mundo microscópico dos átomos e o mundo macroscópico que podemos pesar em uma balança é a massa molar. Não é apenas um número que você memoriza para um teste de química. É o fator de conversão que permite contar átomos pesando-os.
A fórmula é direta:
Massa molar = massa / moles
Aqui está o truque que a maioria dos alunos não percebe desde o início. A massa molar de um elemento ou composto é numericamente idêntica à sua massa atômica ou molecular, apenas com unidades diferentes. Você passa de unidades de massa atômica (amu) para gramas por mol (g/mol).
Tome oxigênio. A tabela periódica lista sua massa atômica como 15,9994 u. Isso significa que um mol de átomos de oxigênio pesa exatamente 15,9994 gramas.
Para encontrar a massa molar de um composto, você soma as massas dos elementos individuais. Multiplique a massa de cada elemento pela sua contagem na fórmula.
Vejamos a amônia (NH3).
Você precisa da massa molar do nitrogênio mais três vezes a massa molar do hidrogênio.
- Nitrogênio: 14,0067 g/mol
- Hidrogênio: 1,00794 g/mol
Portanto, 14,0067 + (1,00794 x 3) = 17,03052 g/mol.
Depois de obter esse número, você desbloqueia a capacidade de converter entre massa e quantidade. Como um mol contém o número de partículas de Avogadro (6,022 x 10^23), conhecer a massa molar informa exatamente quantas partículas existem em um grama de substância.
Se você conhece a massa total de uma amostra e a massa molar da substância, encontrar o número de moes é uma divisão simples.
moles = massa / massa molar
Suponha que você tenha um tanque de 100 gramas de amônia. Para descobrir quantos mols você tem, divida 100 por 17,03052. O resultado é aproximadamente 5,87 moles.
São quase 6 moles de gás. Ou cerca de 3,5 x 10 ^ 24 moléculas.
“A massa molar é a chave que transforma o peso em contagem.”
Massas molares comuns que você deve conhecer
Você não precisa calcular tudo do zero todas as vezes. Memorizar alguns valores essenciais economiza tempo e reduz erros.
Gás oxigênio (O2) : Como o oxigênio é diatômico, você dobra a massa atômica. 15,9994 x 2 = 31,9988 g/mol.
Carbono (C) : A espinha dorsal da química orgânica. 12,011g/mol.
Monóxido de carbono (CO) : Carbono mais oxigênio. 12,011 + 15,9994 = 28,0101 g/mol.
Dióxido de carbono (CO2) : Um carbono, dois oxigênios. 12,011 + (2 x 15,9994) = 44,0095 g/mol. Isto é fundamental para compreender as emissões de gases com efeito de estufa por peso.
Potássio (K) : Um eletrólito essencial. 39,0983 g/mol.
Sódio (Na) : O outro lado da moeda do sal. **22,98
