Relações de massa, mol, constante de Avogadro e volume molar

 v      Massa atômica de um átomo:  É dada pela comparação de sua massa com 1/12 da massa do carbono-12 (que foi escolhido em 1962 como elemento padrão de massa atômica e é usado atualmente em todos os paises)..

 v      Massa atômica de um elemento: Um elemento químico é um conjunto de átomos de mesmo número atômico, ou seja, um conjunto de isótopos. Isso faz com que o número de prótons desses átomos seja o mesmo, porém, o número de nêutrons pode variar, o que provoca números de massa diferentes. Assim sendo podemos definir como sendo a média ponderada das massas atômicas dos isótopos naturais desse elemento. Dessa forma, podemos determinar a massa atômica do elemento boro (que será 10,82 u), sabendo que ele é constituído dos isótopos B11 e B10, nas proporções de 82% e 18%, respectivamente. É dada em uma (unidade de massa atômica) ou simplesmente u.

 v      Massa molecular: É o número de vezes que a massa de uma molécula é maior que 1/12 do C12. É dada em uma (unidade de massa atômica) ou simplesmente u. Assim sendo, teremos:

q       massa molecular da água igual a 18 uma;

q       massa molecular do cloreto de sódio igual a 58,5 uma;

q       massa molecular da água oxigenada igual a 34 uma;

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

1.       Na2CO3             R:106

2.       H3PO4               R:98

3.       H2SO3               R:82

4.       H2C2O4 R:90

5.       H2S2O3              R:114

6.       H4P2O7              R:178

7.       Al2(S2O3)3          R:390

8.       KMnO4             R:158

9.       Br2                   R:160

10.   CaH2                R:42

11.   C2H6              R:46

12.   C12H22O11           R:342

13.   C6H12O6             R:180

14.   CuSO4.5H2    R:249,5

15.   Na2SO4.10H2             R:322

16.   Um composto Al2(XO4)3 apresenta massa molecular igual a 342 uma. Determine a massa atômica do elemento X. R:32

v      Massa molar: É a massa, em gramas, de um mol (quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos átomos existem em 12g de carbono-12) da substância. Podemos utilizar a fórmula: n=m/M, sendo que n é o número de mols, m é a massa, em gramas e M é a massa molecular.

Dessa forma, a massa molar da água é 18g.

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

18.   Qual o número de mols existente em 630g de ácido nítrico (HNO3)? R:10

19.   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

20.   Qual a massa, em gramas, de 8 mols de moléculas de água oxigenada (H2O2)? R:272

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

22.   (UFMT) O carbonato de sódio (Na2CO3), é um produto industrial muito importante e usado na manufatura do vidro. Quantos mols de carbonato de sódio existem em 132g desse sal? R:1,2

23.   O álcool iodado, mistura de etanol (C2H5OH) com 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

24.   (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

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

26.   (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

27.   (Unifor-CE) Dos compostos PH3, NH3, NO2, C2H6 e N2O3, qual apresenta massa molecular igual a 30 u? R: C2H6

28.   (UFAC) Qual a massa molecular do sulfato de sódio triidratado (Na2SO4.3H2O)? R:196

29.   (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 (SO2)? R: 400

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

v      Número de Avogadro: É o número de átomos ou moléculas existentes em 1 atg (átomo-grama) ou molg (molécula-grama) de qualquer elemento ou substância química.  Contém 6,02x1023 partículas elementares (átomos, moléculas, íons, elétrons, prótons, nêutrons, etc).

31.   Quantos mols existem em 3,01x1022 átomos de He? R:0,05

32.   Determine a massa existente em 3,01x1021 átomos de magnésio (Mg)? R:0,12

33.   Quantos átomos de cálcio (Ca) há em 7 mols desse elemento?R: 4,214x1024

34.   Quantos mols correspondem a 9,03x1024 íons de Fe+3?R: 15

35.   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? R:1,204x1026; 200 mols

36.   Qual a quantidade de átomos de ferro existente em uma barra de 5,6 kg desse metal? R:6,02x1025

37.   Um recipiente fechado contém 48g de um gás monoatômico, cuja massa atômica é 16 uma. Quantos átomos existem nesse recipiente? R: 1,806x1024

38.   Calcular o número de átomos existentes numa barra de ferro de 280g.R: 3,01x1024

39.   Calcular a massa, em gramas, de 2,408x1025 átomos de cálcio. R:1600

40.   Num recipiente estão contidas 1,204x1022 moléculas de água. Calcular a massa, em gramas, dessa quantidade de água.R:0,36

41.   Determinar a massa, em gramas, de uma molécula de dióxido de carbono (CO2). R:7,308x10-23

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

43.   Calcular o número de átomos existentes em 100g de cálcio. R:1,505x1024

44.   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? R:4,515x1021

45.   Determine a massa existente em 3,01x1025 átomos de Ag.R:5400

46.   Calcular a quantidade de moléculas existentes em 3 molg de açúcar comum (C12H22O11). R:1,806x1024

47.   Determinar o número de átomos contidos em 4 atg de um elemento qualquer. R:2,408x1024

48.   (Unicamp-SP) Um medicamento contém 90mg de ácido acetilsalicílico (C9H8O4) por comprimido. Quantas moléculas dessa substância há em cada comprimido? R:3,01x1020

49.   (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: C6H12O6. Quantos milhões de átomos são consumidos por essas formigas em um dia? R:72 milhões

50.   (Esan-SP) Um frasco contém 28g de cada uma das moléculas: CO, C2H4 e N2. Qual o número total de moléculas no frasco? R:1,806x1024

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

52.   (Acafe-SC) Qual o número de átomos de oxigênio existente em um mol de gás oxigênio (O2)? R:1,204x1024

53.   (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? R:1,204x1020

54.   (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? R:2,508x1020

55.   (Unicamp-SP) Quantas moléculas de butano (C4H10) há num isqueiro contendo 5,8g dessa substância? R:6,02x1022

v      Volume molar: É o volume ocupado por um mol de qualquer gás nas CNTP (condições normais de temperatura (0OC) 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.

 56.   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

57.   Quantos mols de gás oxigênio existem em um cilindro que contém 67,2 L desse gás, nas CNTP?            R:3

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

59.   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

60.   Qual o volume ocupado nas CNTP por 3,01x1022 moléculas de um gás? R:1,12

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

62.   (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

63.   (UFU-MG) Nas CNTP, isolam-se as seguintes amostras gasosas: 10 L de xenônio (Xe) , 20 L de cloro (Cl2), 30 L de butano (C4H10), 40 L de gás carbônico e 50 L de neônio (Ne). Qual a amostra com maior massa, expressa em gramas? R: CO2


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