Massa molar como é calculada, exemplos e exercícios resolvidos

O Massa molar É uma propriedade intensiva da matéria que relaciona o conceito de mol a medições de massa. Sendo mais conciso, é a quantidade de massa correspondente a uma mol de substância; isto é, o que "pesa" um número Avogadro (6.022 · 10²³) de certas partículas.

Uma toupeira de qualquer substância conterá o mesmo número de partículas (íons, moléculas, átomos, etc.); No entanto, sua massa varia porque suas dimensões moleculares são definidas pelo número de átomos e isótopos que compõem sua estrutura. Quanto mais massa o átomo ou a molécula, maior a sua massa molar.

A diferença entre as massas molares de várias substâncias pode ser superficialmente notada pela quantidade aparente de sua amostra. Fonte: Gabriel Bolívar.

Por exemplo, suponha que exatamente um mol se encontre para cinco compostos diferentes (imagem superior). Usando um equilíbrio, a massa foi medida para cada cluster, expressa abaixo. Esta massa corresponde à massa molar. De todos eles, o composto roxo é aquele com as partículas mais claras, enquanto o composto azul escuro, as partículas mais pesadas.

Observe que uma tendência generalizada e exagerada é mostrada: quanto maior a massa molar, menor a quantidade de amostra que deve ser colocada no equilíbrio. No entanto, este volume de matéria também depende muito do estado de agregação de cada composto e de sua densidade.

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Como a massa molar é calculada?

Definição

A massa molar pode ser calculada a partir de sua definição: quantidade de massa por mole de substância:

M = gramas de substância /mol de substância

De fato, G/mol é a unidade em que a massa molar é geralmente expressa, ao lado de kg/mol. Assim, se soubermos quantas toupeiras temos de um composto ou elemento, e pesamos, alcançaremos sua massa molar aplicando uma divisão simples.

Pode atendê -lo: Justus von Liebig

Unid

A massa molar não apenas se aplica aos compostos, mas também para os elementos. O conceito de moles não discrimina de todo. Portanto, com a ajuda de uma tabela periódica, colocamos as massas atômicas relativas para um elemento de interesse e multiplicamos seu valor em 1 g/mol; Esta é, a constante de Avogadro, M_OU.

Por exemplo, a massa atômica relativa de estrôncio é 87,62. Se queremos ter sua massa atômica, seria 87,62 uma; Mas se o que estamos procurando é sua massa molar, será 87,62 g/mol (87,62,1g/mol). E assim, as massas molares de todos os outros elementos são obtidas da mesma maneira, sem sequer fazer essa multiplicação.

Compostos

A massa molar de um composto nada mais é do que a soma das massas atômicas relativas de seus átomos multiplicados por M_OU.

Por exemplo, a molécula de água, h₂Ou, tem três átomos: dois de hidrogênio e um de oxigênio. As massas atômicas relativas de H e O são 1.008 e 15.999, respectivamente. Assim, adicionamos suas massas multiplicando pelo número de átomos presentes na molécula composta:

2 H · (1,008) = 2.016

1 O · (15.999) = 15.999

M(H₂O) = (2.016 + 15.999) · 1g/mol = 18.015 g/mol

É uma prática bastante comum omitir M_OU ao final:

M(H₂O) = (2.016 + 15.999) = 18.015 g/mol

Entende -se que a massa molar possui unidades de g/mol.

Exemplos

Uma das massas molares mais conhecidas acaba de ser mencionada: a água, 18 g/mol. Aqueles que se familiarizam com esses cálculos, alcançam um ponto em que são capazes de memorizar algumas massas molares sem procurá -las ou calculá -las como foi feito. Algumas dessas massas molares, que servem como exemplos, são as seguintes:

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-QUALQUER₂: 32 g/mol

-N₂: 28 g/mol

-NH₃: 17 g/mol

-CH₄: 16 g/mol

-Co₂: 44 g/mol

-HCl: 36,5 g/mol

-H₂SW₄: 98 g/mol

-CH₃COOH: 60 g/mol

-Fé: 56 g/mol

Observe que os valores fornecidos são arredondados. Para fins mais precisos, massas molares com mais decimal devem ser expressas e calculadas com massas atômicas relativas devidas e exatas.

Exercícios resolvidos

Exercício 1

Por meio de métodos analíticos, estimou -se que uma solução de amostra contém 0,0267 moles de um analito d. Também se sabe que sua massa corresponde a 14% de uma amostra cuja massa total é de 76 gramas. Calcule a massa molar do suposto analito d.

Devemos determinar a massa de D que é dissolvida na solução. Nós procedemos:

Massa (d) = 76 g · 0,14 = 10,64 g d

Isto é, calculamos 14% dos 76 gramas da amostra, que correspondem aos gramas do analito d. Então, e finalmente, aplicamos a definição da massa molar, pois temos dados suficientes para calculá -lo:

M(D) = 10,64 g d/ 0,0267 moles D

= 398,50 g/mol

O que se traduz: um mol (6.022 · 10²³) De e tem uma massa igual a 398,50 gramas. Graças a esse valor, podemos saber quanto de e queremos pesar sobre o equilíbrio, caso desejemos, por exemplo, preparar uma solução de uma concentração molar de 5,10^-3 M; isto é, dissolver 0,1993 gramas de e em um litro de solvente:

5 · 10^-3 (mol/l) · (398,50 g/mol) = 0,1993 g e

Exercício 2

Calcule a massa molar de ácido cítrico sabendo que sua fórmula molecular é c₆H₈QUALQUER₇.

A mesma fórmula c₆H₈QUALQUER₇ Ele facilita a compreensão do cálculo, pois nos diz uma vez que o número de átomos de C, H e ou que existe no ácido cítrico. Portanto, repetimos a mesma etapa feita para a água:

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6 C · (12.0107) = 72.0642

8 H · (1.008) = 8.064

7 O · (15.999) = 111.993

M(ácido cítrico) = 72.0642 + 8,064 + 111.993

= 192.1212 g/mol

Exercício 3

Calcule a massa molar do sulfato de cobre penta -hidrato, CuO₄· 5h₂QUALQUER.

Sabemos antes que a massa molar de água seja de 18.015 g/mol. Isso serve para simplificar os cálculos, porque o omitimos no momento e nos concentramos no sal de Cuo Anydro₄.

Temos que as massas atômicas relativas de cobre e enxofre são 63.546 e 32.065, respectivamente. Com esses dados, prosseguimos da mesma maneira que no Exercício 2:

1 Cu · (63.546) = 63.546

1 S · (32.065) = 32.065

4 O · (15.999) = 63.996

M(Cuso₄) = 63.546 + 32.065 + 63.996

= 159.607 g/mol

Mas estamos interessados ​​na massa molar de sal penta -hidrato, não o anidro. Para fazer isso, devemos adicionar ao resultado a massa correspondente da água:

5 h₂O = 5 · (18.015) = 90,075

M(Cuso₄· 5h₂O) = 159.607 + 90.075

= 249.682 g/mol

Referências

1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Química. (8ª ed.). Cengage Learning.
2. Wikipedia. (2020). Massa molar. Recuperado de: em.Wikipedia.org
3. Nissa Garcia. (2020). O que é massa molar? Definição, fórmula e exames. Estudar. Recuperado de: estudo.com
4. Dr. Kristy m. Bailey. (s.F.). Tutorial de Stoichiometria
   Encontrando massa molar. Recuperado de: OCC.Edu
5. Helmestine, Anne Marie, Ph.D. (2 de dezembro de 2019). Problema de exemplo de massa molar. Recuperado de: pensamento.com