Massa Molar e Número de Mol

Carolina Batista

Professora de Química

A massa molar é a massa contida em 1 mol de substância. O mol é a unidade de medida do Sistema Internacional utilizada para determinar a quantidade de partículas elementares.

O número de mol está relacionado com a Constante de Avogadro, N_A, que corresponde a 6,02 x 10²³ átomos, íons ou moléculas de uma substância.

Massa Molar

A massa molar tem o mesmo valor numérico da massa molecular de uma substância, entretanto, sua unidade é g/mol (gramas por mol).

A massa molecular (MM) corresponde à soma das massas atômicas dos átomos que compõem a substância, encontradas na Tabela Periódica. Tanto a massa molecular quanto a massa atômica são expressas em unidade de massa atômica (u).

Veja as massas molares aproximadas de alguns compostos:

Água (H₂O): 18 g/mol
Gás oxigênio (O₂): 32 g/mol
Cloreto de sódio (NaCl): 58,5 g/mol

Como calcular a massa molar?

Agora, para explicar como realizar o cálculo passo a passo, utilizaremos o etanol, CH₃CH₂OH, como exemplo.

Passo 1: conte o número de átomos de cada elemento químico na fórmula da substância.

O CH₃CH₂OH é formado por:

1 átomo de oxigênio (O)
2 átomos de carbono (C)
6 átomos de hidrogênio (H)

Passo 2: consulte a tabela periódica para saber a massa atômica de cada elemento da substância.
Observação: aqui utilizaremos valores aproximados.

Hidrogênio (H): 1 u
Oxigênio (O): 16 u
Carbono (C): C: 12 u

Passo 3: multiplique as massas dos elementos pelos respectivos números de átomos na substância.

Oxigênio (O): 1 x 16 u = 1 x 16 u
Carbono (C): C: 2 x 12 u = 24 u
Hidrogênio (H): 6 x 1 u = 6 u

Passo 4: some as massas para encontrar a massa molecular.

MM_Etanol: 16 u + 24 u + 6 u = 46 u

Portanto, a massa do etanol é 46 u ou 46 g/mol. Isso quer dizer que em um mol há 6,02 x 10²³ moléculas, que corresponde a 46 gramas.

Saiba mais sobre massa molecular e massa atômica.

O que é mol?

O mol corresponde ao número de espécies elementares em determinada massa de uma substância. Um mol tem um valor absoluto de 6,02 x 10²³.

Essa constante é importante para realizar cálculos químicos, pois nos permite obter uma proporção entre a escala atômica e uma escala possível de mensurar.

Por exemplo, consultando a Tabela Periódica vemos que a massa atômica do hidrogênio é 1 u e a massa do oxigênio é 16 u. Portanto, a massa molecular da água (H₂O) é 18 u.

Como a massa molecular da água é 18 u, entende-se que a massa molar da água é 18 g/mol, ou seja, 1 mol de água possui 18 g de massa.

Em resumo, temos: 1 mol de água = 6,02 x 10²³moléculas = 18 gramas.

Relação entre o número de mol e a massa molar

O Mol é um termo muito usado para determinar quantidades de partículas, que podem ser átomos, moléculas, íons, entre outras. A massa molar corresponde à massa molecular de uma substância, sendo expressa em gramas por mol.

A palavra mol deriva de moles, em latim, que significa um montão, um amontoado ou uma pilha.

É um termo muito importante na química, uma vez que na indústria, por exemplo, não se trabalha com poucas moléculas e sim com grandes quantidades de substâncias.

Quando se usa o termo mol está se referindo a um amontoado de partículas que correspondem à 6,02 x 10²³. Desse modo, se falarmos em 1 mol de átomos de cálcio, teremos 6,02 x 10²³ átomos de cálcio.

Esse valor é referente à Constante de Avogadro, princípio segundo o qual: "volumes iguais de dois gases quaisquer nas mesmas condições de pressão e temperatura contêm o mesmo número de mols de moléculas de gás."

Portanto, 1 mol de uma substância corresponde à massa molar de uma substância e contém 6,02 x 10²³ moléculas dessa substância.

Exercícios Resolvidos

Questão 1

Calcule a massa molar das substâncias a seguir.

a) Gás carbônico, CO₂
b) Ácido clorídrico, HCl
c) Glicose, C₆H₁₂O₆

Ver Resposta

Resposta correta: a) 44 g/mol, b) 36,5 g/mol e c) 180 g/mol.

Para facilitar os cálculos utilizaremos valores aproximados para as massas atômicas.

a) Gás carbônico, CO₂

Elemento	Quantidade		Massa atômica	Resultado
C	1	x	12 u	=	12 u
O	2	x	16 u	=	32 u
Massa molecular do CO₂				=	32 + 12 = 44 u

Portanto, a massa molar do gás carbônico é 44 g/mol.

b) Ácido clorídrico, HCl

Elemento	Quantidade		Massa atômica	Resultado
H	1	x	1 u	=	1 u
Cl	1	x	35,5 u	=	35,5 u
Massa molecular do HCl				=	1 + 35,5 = 36,5 u

Portanto, a massa molar do ácido clorídrico é 36,5 u.

c) Glicose, C₆H₁₂O₆

Elemento	Quantidade		Massa atômica	Resultado
C	6	x	12 u	=	72 u
O	6	x	16 u	=	96 u
H	12	x	1 u	=	12 u
Massa molecular da Glicose				=	72 + 96 + 12 = 180 u

Portanto, a massa molar da glicose é 180 g/mol.

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Questão 2

Para fazer algumas joias para sua nova coleção, um designer usou 39,4g de ouro. Sabendo que a massa atômica do ouro (Au) é 197 u.m.a, calcule quantos átomos foram usados.

Ver Resposta

Resposta correta: 1,204 x 10²³ átomos de ouro

Sabemos que: 1 átomo de Au = 197 u.m.a → 1 átomo-grama (atg) de Au = 197 g → 6,02 x10²³ átomos de Au

A partir desses dados, faremos em duas etapas:

Primeira Etapa:

197 g ______ 1 atg de Au

39,4 g ______ x

197.x = 39,4.1atg → x = 39,4 atg / 197 → x = 0,2 atg de Au

Segunda Etapa:

1 atg de Au ______ 6,02 x 10²³átomos de ouro

0,2 atg de Au ______ x

1. x = 0,2 . 6,02 x 10²³

x = 1,204 x 10²³átomos de ouro

Questão 3

Se compararmos massas iguais das seguintes substâncias: NaCl, H₂O₂_,HCl e H₂O. Qual delas possui maior número de moléculas?

Ver Resposta

Resposta correta: A molécula de água.

O número de mols de cada substância é: NaCl (58,5 g), H₂O₂ (34 g), HCl (36,5 g) e H₂O (18 g)

Segundo a lei de Avogadro, o número de moléculas será maior quando a substância tiver maior número de mols. Para obter a quantidade de mols, pode-se usar a seguinte fórmula:

Nº mol = m/MM , sendo: m = massa da substância em gramas, MM = massa molar

Desse modo, pode-se concluir que entre as substâncias acima a que possui menor massa molar é H₂O (18g) e portanto é que tem maior número de moléculas.

Feito de outra forma, se usarmos como nº de massa 20 g, teremos:

Nº mol NaCl = 20 g/58,5 g/mol = 0,34 mol
Nº mol H₂O₂ = 20 g/34 g/mol= 0,59 mol
Nº mol HCl = 20 g/36,5 g/mol = 0,55 mol
Nº mol H₂O = 20 g/18 g/mol = 1,11 mol