Massa atômica

Em química, no lugar das unidades convencionais, a massa de um átomo é expressa em unidades de massa atômica (u) que equivale exatamente a 1/12 da massa do

12isótopo C (carbono 12). Na unidade comum, -27corresponde a 1,6605402 x 10 kg.

Portanto, conforme exemplos, massa atômica do carbono C = 12 u, do hidrogênio = 1 u, etc.Algumas vezes é usada a designação peso atômico, que conceitualmente é incorreta. Afinal, em física, peso é uma força e não deve ser confundido com massa. Mas o uso é disseminado e deve ser entendido com essa ressalva.

Ocorre também que a massa atômica é muitas vezes dada pela média ponderada das massas atômicas dos diferentes isótopos nas proporções que o elemento apresenta na natureza. Nesse critério, por exemplo, a m a s s a a t ô m i c a d o c a r b o n o é 1 2 , 0 11 u .

Mol

Por definição, mol é a quantidade de matéria de um sistema que contém um número de partículas elementares igual ao número de átomos contidos em 12 g

12de C.Notar, pela definição, que o conceito de mol se aplica de forma genérica a partículas, que podem ser não somente átomos mas também outras (moléculas, íons, elétrons, etc).

Constante de Avogadro

Pela definição, pode-se concluir que 1 mol de qualquer coisa terá sempre o mesmo número de partículas. Este número é denominado constante de Avogadro (N ) que, A

23com aproximação de 4 dígitos, é igual a 6,023 10 partículas por mol.Pode-se deduzir que um mol de átomos de qualquer elemento é dado pela sua massa atômica expressa em gramas.

35Exemplo: 1 mol de Cl = 35 g.

Massa molecular

É dada pela soma das massas atômicas de todos os átomos de uma molécula. Exemplo: para a molécula C H O (açúcar), a massa molecular é calculada por12 22 11

12 átomos de carbono = 12 x 12,0111 u = 144,133 u.22 átomos de hidrogênio = 22 x 1,0079 u = 22,174 u.11 átomos de oxigênio = 11 x 15,9994 = 175,993 u.

O resultado da soma é 342,3 u.

Exercícios

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A partir dos valores das massas atômicas, calcule as massas dos compostos representados a seguir:

Massas atômicas: Na=23; C=12; O=16; P=31; S=32; Al=27; K=39; Mn=55; Br=80; Ca=40; H=1; Cu=63,5 .

Na CO R:106 2 3

H PO R:98 3 4

H SO R:82 2 3

H C O R:90 2 2 4

H S O R:114 2 2 3

H P O R:178 4 2 7

Al (S O ) R:390 2 2 3 3

KMnO R:158 4

Br R:160 2

CaH R:42 2

C H O R:46 2 6

C H O R:342 12 22 11

C H O R:180 6 12 6

CuSO .5H O R:249,5 4 2

Na SO .10H O R:322 2 4 2

Um composto Al (XO ) apresenta massa 2 4 3

molecular igual a 342 uma. Determine a massa atômica do elemento X. R:32

Qual o número de mols existente em 80g de cálcio (Ca)? R:2

Qual o número de mols existente em 630g de ácido nítrico (HNO )? R:10 3

Um tubo contém 4,8g de grafite para lápis. Sabendo que a massa atômica do carbono é igual a doze, qual a quantidade de mols de carbono que podemos encontrar nesse tubo? R:0,4

Qual a massa, em gramas, de 8 mols de moléculas de água oxigenada (H O )? R:272 2 2

PERIGOExercíciosQUÍMICA

Prof. Charles - Frente 2SESC Pré-Vestibular - 2012/2

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Qual a massa, em gramas, de 5 mols de prata (Ag)? R:540

(UFMT) O carbonato de sódio (Na CO ), é um 2 3

produto industrial muito importante e usado na manufatura do vidro. Quantos mols de carbonato de sódio existem em 132g desse sal? R:1,2

O álcool iodado, mistura de etanol (C H OH) com 2 5

iodo, corresponde ao líquido avermelhado de alguns termômetros, mas é também bastante utilizado como desinfetante. Sabendo que um frasco de álcool iodado contém 5 mols de etanol, qual a massa de etanol que poderá ser encontrada nesse frasco?

R:230

(Unirio) Em 100g de leite em pó infantil, existem 500mg de cálcio. Quantos mols de átomos de cálcio existem em uma lata de 400g de leite em pó? R:0,05

Um certo termômetro contém 4,0g de mercúrio (Hg). Qual a quantidade de mols encontrada na massa desse metal? R:0,02

(UFV) A adição de pequenas quantidades de selênio durante a fabricação de vidro permite a obtenção de vidro colorido em diversas tonalidades de vermelho. Uma taça de vidro de 79g foi manufaturada a partir de vidro contendo 1% em massa de selênio. Qual o número de mols de selênio contido na taça?

Dado: Massa atômica do selênio = 79; R:0,01

(Unifor-CE) Dos compostos PH , NH , NO , C H 3 3 2 2 6

e N O , qual apresenta massa molecular igual a 30 u? 2 3

R: C H 2 6

(UFAC) Qual a massa molecular do sulfato de sódio triidratado (Na SO .3H O)? R:1962 4 2

(ITA-SP) Pouco após o ano de 1800, existiam tabelas de pesos atômicos relativos. Nessas tabelas, o oxigênio tinha peso atômico igual a 100 exato. Com base nesse tipo de tabela, qual o peso molecular relativo do dióxido de enxofre (SO )? R: 400 2

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(UFAC) Qual o número de mols existente em 160g de hidróxido de sódio (NaOH)? R:4

22 Quantos mols existem em 3,01x10 átomos de He? R:0,05

21 Determine a massa existente em 3,01x10 átomos de magnésio (Mg)? R:0,12

Quantos átomos de cálcio (Ca) há em 7 mols 24

desse elemento? R: 4,214x10

24 Quantos mols correspondem a 9,03x10 íons de

+3Fe ? R: 15

Em um recipiente contendo água, descobriu-se que a massa de água presente era de 3600g. Qual a quantidade de moléculas de água contidas no recipiente? Qual o número de mols de água?

26R:1,204x10 ; 200 mols

Qual a quantidade de átomos de ferro existente 25

em uma barra de 5,6 kg desse metal? R:6,02x10

Um recipiente fechado contém 48g de um gás monoatômico, cuja massa atômica é 16 uma. Quantos átomos existem nesse recipiente?

24R: 1,806x10

Calcular o número de átomos existentes numa 24

barra de ferro de 280g. R: 3,01x10

25 Calcular a massa, em gramas, de 2,408x10

átomos de cálcio. R:1600

22 Num recipiente estão contidas 1,204x10 moléculas de água. Calcular a massa, em gramas, dessa quantidade de água. R:0,36

Determinar a massa, em gramas, de uma -23molécula de dióxido de carbono (CO ). R:7,308x10 2

Uma lâmina de zinco é formada por 5 atg do referido elemento. Qual a massa, em gramas, existente nessa lâmina? R:327,5

Calcular o número de átomos existentes em 24100g de cálcio. R:1,505x10

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Sabendo que em 100g de ouro de 18 quilates há 75g de ouro, quantos átomos de ouro haverá em uma jóia feita com 1,97g daquela liga metálica?

21R:4,515x10

25 Determine a massa existente em 3,01x10

átomos de Ag. R:5400

Calcular a quantidade de moléculas existentes em 3 mol de açúcar comum (C H O ). 12 22 11

24R:1,806x10

Determinar o número de átomos contidos em 4 24atg de um elemento qualquer. R:2,408x10

(Unicamp-SP) Um medicamento contém 90mg de ácido acetilsalicílico (C H O ) por comprimido. 9 8 4

Quantas moléculas dessa substância há em cada 20comprimido? R:3,01x10

(UFCE) Um formigueiro é composto por 2000 formigas. Cada formiga consome, por dia, 1500 moléculas de açúcar, cada uma com três tipos de átomo, configurados na seguinte fórmula: C H O . 6 12 6

Quantos milhões de átomos são consumidos por essas formigas em um dia? R:72 milhões

(Esan-SP) Um frasco contém 28g de cada uma das moléculas: CO, C H e N . Qual o número total de 2 4 2

24moléculas no frasco? R:1,806x10

(Unifor-CE) Comparando-se massas iguais dos metais Li, K, Fe, Cu e Au, quem apresenta maior número de átomos? Justifique. R:Li

(Acafe-SC) Qual o número de átomos de oxigênio existente em um mol de gás oxigênio (O )? 2

24R:1,204x10

(Mack-SP) Se um dentista usou em seu trabalho 30mg de amálgama de prata, cujo teor em prata é de 72% (em massa), qual o número de átomos de prata que seu cliente recebeu em sua arcada dentária?

20R:1,204x10

(Mack-SP) O peso de um diamante é expresso em quilates. Um quilate, que é dividido em cem pontos, equivale a 200mg. Qual o número de átomos de carbono existente em um diamante de 25 pontos?

20R:2,508x10

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(Unicamp-SP) Quantas moléculas de butano (C H ) há num isqueiro contendo 5,8g dessa 4 10

22substância? R:6,02x10

Volume molar

É o volume ocupado por um mol de qualquer gás nas OCNTP (condições normais de temperatura (0 C) e

pressão (1atm) ), sendo que o volume é igual a 22,4 L. De acordo com as novas resoluções da IUPAC – União Internacional de Química Pura e Aplicada, o novo volume molar é de 22,71 L. No entanto, o valor de 22,4 L ainda continua sendo muito usado.

Considerando as CNTP, calcule o volume ocupado pelas seguintes quantidades de gás:

a) 1,5 mol R:33,6

b) 2,0 mol R:44,8

c) 0,5 mol R:11,2

d) 0,25 mol R:5,6

Quantos mols de gás oxigênio existem em um cilindro que contém 67,2 L desse gás, nas CNTP?

R:3

Considerando as CNTP, calcule a massa de gás hélio correspondente a 5,6 L. R:1

A massa de 5,5g de um gás, quando recolhido nas CNTP, ocupa 2,8 L. Qual a massa molecular do referido gás? R:44

22 Qual o volume ocupado nas CNTP por 3,01x10

moléculas de um gás? R:1,12

(Fuvest-SP) Nas condições normais de temperatura e pressão, qual o volume ocupado por 10g de monóxido de carbono (CO)? R:8

(PUC-SP) Qual a massa, em gramas, de gás carbônico contido em um recipiente de volume igual a 11,2 L nas CNTP? R:22

(UFU-MG) Nas CNTP, isolam-se as seguintes amostras gasosas: 10 L de xenônio (Xe) , 20 L de cloro (Cl ), 30 L de butano (C H ), 40 L de gás 2 4 10

carbônico e 50 L de neônio (Ne). Qual a amostra com maior massa, expressa em gramas? R: CO2