SETOR 2306 – Turma de Maio/Manhã Aulas 05 e 06 – Resolução dos exercícios de sala AULA 05: EXERCÍCIO 1) (discutido em sala) Hidrogênio (MA = 1,0 u). Isso significa que 1 átomo de hidrogênio pesa 1/12 da massa do carbono-12. O átomo de carbono-12 (número de massa 12) é o padrão de massa para determinar a massa de átomos e moléculas. Define-se como 1 unidade de massa atômica (1 u) como sendo a massa correspondente a 1/12 da massa do átomo de carbono-12. EXERCÍCIO 2) (discutido em sala) Massa atômica é a massa de um único átomo. CERTO. Pela definição, massa atômica é a massa de um átomo. EXERCÍCIO 3) (discutido em sala) Hélio (MA = 4,0 u). Interpretação: Um átomo de hélio tem massa 4 vezes maior que 1/12 da massa do carbono-12. Define-se como 1 unidade de massa atômica (1 u) como sendo a massa correspondente a 1/12 da massa do átomo de carbono-12. Se a massa atômica vale 4 u, isso significa que a massa desse átomo é quatro vezes maior que 1/12 da massa do carbono-12. EXERCÍCIO 4) (discutido em sala) Um átomo de carbono-12 pesa tanto quanto 3 átomos de hélio ou 12 átomos de hidrogênio. A massa do átomo de carbono-12 é 12 u, enquanto que a massa do átomo de hélio é 4u. Isso significa que um átomo de carbono-12 tem uma massa 3 vezes maior que a do átomo de hélio. A massa do átomo de hidrogênio é 1 u. Assim, um átomo de carbono-12 tem uma massa 12 vezes maior que a do átomo de hidrogênio. EXERCÍCIO 5) (discutido em sala) Complete o quadro: Elemento Hidrogênio Oxigênio Cloro MA (u) 1 16 35,5 Massa Molar 1g 16 g 35,5 g No átomos na massa molar 6,02.1023 6,02.1023 6,02.1023 A constante de Avogadro, 6,02.1023, é a quantidade de “partículas” que apresenta a massa em gramas com o mesmo valor numérico da massa em u. Assim, se 1 átomo de oxigênio possui massa de 16 u, 6,02.1023 átomos de oxigênio terão a massa de 16 g. Como a quantidade 6,02.1023 é agrupada no termo MOL, podemos dizer que um mol de átomos de oxigênio possui a massa de 16 g. A massa de um mol da substância é denominada massa molar. EXERCÍCIO 6) (discutido em sala) A massa molar de um elemento químico sempre possui 1 mol de átomos. CERTO. A massa molar é a massa que correspondente à quantidade de um mol de uma substância qualquer (átomos ou moléculas). Assim, a massa molar do hélio, por exemplo, corresponde a massa de um mol de (ou 6,02.1023) átomos de hélio. EXERCÍCIO 7) Substância MM (u) Massa Molar H2 O2 Cl2 2 32 71 2g 32 g 71 g No moléculas na massa molar 6,02.1023 6,02.1023 6,02.1023 A constante de Avogadro, 6,02.1023, é a quantidade de “partículas” que apresenta a massa em gramas com o mesmo valor numérico da massa em u. Assim, se 1 molécula de gás oxigênio possui massa de 32 u, 6,02.1023 moléculas de gás oxigênio terão a massa de 32 g. Como a quantidade 6,02.1023 é agrupada no termo MOL, podemos dizer que um mol de moléculas de gás oxigênio possui a massa de 32 g. A massa de um mol da substância é denominada massa molar. EXERCÍCIO 8) A massa molar de uma substância sempre possui 6,0.1023 moléculas (ou fórmulas). CERTO. A massa molar de uma substância corresponte a massa de um mol de (ou 6,02.1023) moléculas. Obs: A proporção mínima dos compostos moleculares é denominada molécula. A proporção mínima dos compostos iônicos é denominada fórmula. EXERCÍCIO 9) Íon H+ O2Cl- Massa de 1 íon 1u 16 u 35,5 u Massa Molar 1g 16 g 35,5 g No de íons na massa molar 6,02.1023 6,02.1023 6,02.1023 A constante de Avogadro, 6,02.1023, é a quantidade de “partículas” que apresenta a massa em gramas com o mesmo valor numérico da massa em u. Assim, se 1 íon O2- possui massa de 16 u, 6,02.1023 íons O2- terão a massa de 16 g. Como a quantidade 6,02.1023 é agrupada no termo MOL, podemos dizer que um mol de íons O2- possui a massa de 16 g. A massa de um mol da substância é denominada massa molar. Obs: Como a massa do elétron é desprezível, consideramos que as massas de um átomo (neutro) ou de um íon são iguais. EXERCÍCIO 10) (discutido em sala) Elemento Ferro MA = 56 u Conceito: 1 átomo de Fe tem massa 56 u Substância CO2 MM = 44 u Conceito: 1 molécula de CO2 tem massa 44 u Elemento Ferro Massa Molar M = 56 g/mol Conceito: 1 mol de átomos de Fe tem massa 56 g Substância CO2 Massa Molar M = 44 g/mol Conceito: 1 mol de molécula de CO2 tem massa 44 g EXERCÍCIO 11) (discutido em sala) Um átomo de hidrogênio tem pesa 1 u. Qual é a sua massa em gramas? 1,66.10-24 g. 1 u = 1,66.10-24 g. Outra resolução possível: 1 mol de átomos de hidrogênio ---------- 1g ---------- 6,02.1023 átomos x ---------- 1 átomo x = 1/6,02.1023 = 1,66.10-24 g. EXERCÍCIO 12) (discutido em sala) Com relação à questão anterior, podemos concluir que: mpróton = mneutrôn = 1,0 u = 1/6,0.1023 gramas. CERTO. Vimos que a massa do próton é igual a 1 u e que a massa do nêutron é igual a 1 u. Dessa forma, o número de massa do átomo é praticamente igual a massa atômica. Obs: corrigir o texto da apostila. Na fração 10/6,0.1023, corrigir o numerador, substituindo 10 por 1. AULA 06 EXERCÍCIO 1) (discutido em sala) Determine a quantidade em mols em um copo contendo 180 ml de água (H = 1, O = 16). Dado: densidade da água = 1,0 g/mL Podemos relacionar a quantidade de uma substância (em número de átomos/moléculas ou em mol) em um sistema através de sua massa molar. Para isso, devemos conhecer a massa da substância presente na substância. Quando conhecemos apenas o volume de um líquido, primeiramente devemos determinar sua massa através da densidade: A massa molar da água (H2O) é 18 g/mol. Assim, em 180 gramas de água, temos: 1 mol de moléculas de H2O x ---------- 18 g ---------- 6.1023 moléculas ---------- 180 g EXERCÍCIO 2) (discutido em sala) Calcule o número de moléculas de H2 em 8,0 g da substância (H = 1,0). A massa molar do gás hidrogênio (H2) é 2 g/mol. Assim, em 8,0 gramas de gás hidrogênio, temos: 1 mol de moléculas de H2 ---------- 2 g 8g ---------- 6.1023 moléculas ---------- x EXERCÍCIO 3) (discutido em sala) Qual o número total de átomos em 23,2 g de gás de isqueiro (C4H10, butano)? Dadas as massas atômicas: H = 1, C = 12. A massa molar do butano (C4H10) é 58 g/mol e em cada molécula de butano temos um total de 14 átomos (4 átomos de C e 10 átomos de H). Assim, em 23,2 g de butano temos: 1 mol moléculas C4H10 --------- 58 g ---------- 6.1023 moléculas ---------- 6.1023(14 átomos) 23,2 g ------------------------------------------- x EXERCÍCIO 4) (discutido em sala) Calcule a massa em gramas de 1,8.1022 moléculas de monóxido de carbono, CO. (C = 12, O = 16). A massa molar do monóxido de carbono (CO) é 28 g/mol. Assim, na quantidade de 1,8.1022 moléculas: 1 mol moléculas CO ---------- 28 g x ---------- 6.1023 moléculas ---------- 1,8.1022 moléculas EXERCÍCIO 5) Um motor consumiu 3,2 kg de metano, CH4, em 5 horas. Determine: a) A quantidade de mols consumidos. A massa molar do metano (CH4) é 16 g/mol. Assim, em 3,2 kg de metano temos: 1 mol moléculas CH4 x ---------- 16 g ---------- 6.1023 moléculas ---------- 3200 g b) O número de moléculas consumidas por hora. Nas 5 horas temos: 1 mol moléculas CH4 ---------- 16 g ---------- 6.1023 moléculas 3200 g ---------- x Em 1 hora temos: