A partir do conceito de massa molar, é possível realizar cálculos estequiométricos, prever a quantidade de moléculas que serão produzidas em determinada reação, quantificar os reagentes necessários para concluir um processo, entre outras funções.
Com tanta importância química, esse assunto está presente na maioria das questões da disciplina. As bancas de vestibulares buscam englobar o conceito nas mais diversas áreas, seja na termoquímica, eletroquímica, estequiometria, química orgânica e etc.
Para te ajudar na compreensão do tema, a Coruja preparou este artigo. Aqui, você poderá compreender os conceitos e definições da massa molar, como calcular esse valor, o que é o número de mol, além de ver uma aplicação do conhecimento na resolução de um exercício de prova. Continue lendo e saiba mais!
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O que é massa molar?
A massa molar é uma medida que quantifica a quantidade de massa na molécula por número de mols. Por exemplo, se dissermos que a massa molar do gás oxigênio (O2) vale 32 g/mol, sabemos que dois mols do gás terão 64g e dez mols, 320g.
Nesse sentido, vamos relembrar o conceito de mol?
O mol é a unidade utilizada para identificar a quantidade de uma substância. Para isso, foi criado um padrão de valores em que 1 mol = 6.1023 moléculas.
Note, então, que o mol aparece como um “agregado” de entidades químicas, como uma ferramenta de facilitação dos cálculos estequiométricos.
Exemplo: um mol de H2O equivale a 6.1023 moléculas desse composto.
Conforme o que foi citado anteriormente, pode-se entender que:
1 mol de H2O — 6.1023 moléculas — MMH2O = massa molar da água
Como é encontrada a massa molar?
Como foi explicado, a massa molar (MM) se refere à quantidade de massa presente no total da molécula. Ela é obtida a partir do peso de cada átomo que forma o arranjo químico, de forma que esses valores são somados e conferem a MM de cada substância.
Para encontrar os pesos atômicos, a tabela periódica é a maior aliada! Nos modelos mais atuais, o quadro traz os pesos dos átomos de cada elemento, como vemos no exemplo abaixo.
O número do canto superior direito representa o número de prótons (Z) do elemento, que identifica ele dentro da tabela periódica e transmite grande parte de suas propriedades. Por sua vez, o valor no canto inferior direito é a massa atômica do cálcio que, geralmente, é utilizada com aproximação para M=40 unidades de massa.
A partir desses valores padronizados, é possível encontrar a massa molar de todas as moléculas.
H = 1
O = 16
C = 12
N = 14
Ca = 40
Fe = 56
Com base nas informações listadas acima, vamos calcular a MM das moléculas a seguir:
- H2O = 2.1 (H) + 1.16 (O) = 2 + 16 = 18
- CO2 = 1.12 (C) + 2.16 (O) = 12 + 32 = 44
- NH3 = 1.14 (N) + 3.1 (H) = 14 + 3 = 17
- FeO = 1.56 (Fe) + 1.16 (O) = 56 + 16 = 72
A interpretação desses dados deve ser feita da seguinte forma: a cada 6.1023 entidades químicas de NH3, haverão 17 gramas do composto.
Agora, vamos resumir o cálculo da massa molar em algumas etapas, assim, você poderá aplicar esse conhecimento e desenvolver as ideias com a prática.
Passo 1: Encontrar o número de átomos de cada elemento.
H2SO4
2 átomos de hidrogênio H
1 átomo de enxofre S
4 átomos de oxigênio O
Passo 2: Achar, no enunciado ou tabela periódica, o valor de massa atômica dos elementos que aparecem na substância estudada.
MM do hidrogênio = 1
MM do enxofre = 32
MM do oxigênio = 16
Passo 3: Multiplicar o número de átomos de cada elemento pelo valor de massa atômica daquele ente químico.
2 átomos de H . 1 (MMH) = 2.1 = 2
1 átomo de S . 32 (MMS) = 1.32 = 32
4 átomos de O . 16 (MMO) = 4.16 = 64
Passo 4: Somar as massas atômicas de cada elemento e, assim, encontrar o peso total que um mol daqueles átomos possui.
MMH2SO4 = 2 + 32 + 64
MMH2SO4 = 98 g/mol
Questão de vestibular sobre massa molar
Com base em tudo que foi mencionado anteriormente, vamos resolver uma questão de vestibular que aborda a química geral, o conceito de massa molar, além de trazer ideias da estequiometria e muitos cálculos matemáticos.
(UFG) O corpo humano necessita diariamente de 12 mg de ferro. Uma colher de feijão contém
cerca de 4,28 10-5 mol de ferro. Quantas colheres de feijão, no mínimo, serão necessárias para
que se atinja a dose diária de ferro no organismo? Dado Fe = 56.
a) 1
b) 3
c) 5
d) 7
e) 9
Primeiramente, precisamos lembrar do conceito de massa molar. É a quantidade de massa presente em um mol de substância, então podemos iniciar com a seguinte relação:
1 mol de Fe — 56g
Como em qualquer regra de três, é necessário adicionar uma incógnita. Como já temos a quantidade de gramas essenciais para a sobrevivência saudável, utilizaremos a reposta x como o número de mols presente nessa quantidade de ferro.
1 mol de Fe — 56g
x mol de Fe — 12mg
Nas ordens de grandeza, a unidade “m” representa o mili, multiplicando o valor por 10-3, assim:
1 mol de Fe — 56g
x mol de Fe — 12.10-3 g
1. 12.10-3 = 56.x
12.10-3 / 56 = x
x = 0,214285714
Sabemos que serão necessários 12.10-3 / 56 mols de Ferro para alcançar a quantidade desejada de ferro, considerando que essa é a única fonte do nutriente.
A partir daqui, vamos montar uma segunda regra de três, que relaciona o número de mols e a quantidade de colheres da leguminosa. Acompanhe!
4,28 10-5 mol de ferro — 1 colher de feijão
12.10-3 / 56 mol de ferro — y colheres de feijão
12.10-3 / 56 = 4,28.10-5.y
12 / 56 = 4,28 10-2.y
0,214285714 = 4,28.10-2.y
0,05006 = 10-2.y
0,05006 . 102 = y
y = 5,006, ou seja, aproximadamente 5, conforme alternativa C.
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