Número de Avogadro

Número de Avogadro
Conceito Principal
O número de partículas em uma dada substância química é uma quantidade importante
na análise das reações químicas e nucleares. Entretanto, na maioria das situações
práticas, o número preciso é impossível de se contar, e uma estimativa do número é
normalmente um número muito grante para se fazer cálculos mais pesados do que o
desejado. Para tornar os cálculos mais simples, químicos introduziram uma nova
unidade, o mol, definido como a quantidade de substância que contém o mesmo
número de partículas elementares (átomos, moléculas, íons, elétrons) que o sátomos em
12 gramas de carbono -12, o isótopo de carbono mais comum. O número atual ( de
átomos em 12 gramas de carbono-12) foi experimentalmente determinado como
, e é conhecido como número de Avogadro. A quantidade de uma
substância na química é uma expressão de quantos mols a substância contém. A
constante de Avogadro, igual ao número de Avogadro dividido por um mol, ou
, é um fator que permite a conversão entre a expressão de uma
quantidade em termos do número de partículas, e sua expressão em termos da
quantidade de substância. A massa molar de uma substância é sua massa dividida pela
quantidade da substância. A massa molar do carbono -12 é
, por definição. Para
outras substâncias a massa molar é igual à massa molecular média, onde a média é
tomada sobre todos os isótopos que produzem a substância.
A constante de Avogadro pode ser usada como um fator de conversão entre massas,
quantidade de substâncias e número de partículas (normalmente átomos ou moléculas)
como resumido pelo seguinte diagrama:
Acontece que o número de Avogadro é muito próximo de (aproximadamente .38% de)
uma potência de ,
. Isso permite uma aproximação
forçada em física nuclear quando consideramos a razão de uma reação em cadeia ou o
decaimento de uma partícula.
Exemplo: Moléculas de açúcar
No seguinte exemplo, a quantidade de açúcar (
) (isto é, o número de mols de
açúcar) é conhecido. Com essa informação, como podemos determinar o número total
de moléculas de
presentes?
1.5 moles
Mols de Açúcar:
0,0
1,0
2,0
3,0
Solução
Calcule o número total de moléculas de
Exemplo: Floco de neve
em 1.5 mols de açúcar:
No seguinte exemplo, a massa do floco de neve é conhecida. Com essa informação,
você pode determinar o número de moléculas de água presentes no floco de neve?
5.0 g
Massa do Floco de Neve:
0,0
Solução
a) Calcule a massa molar de H O:
5,0
10,0
b) Calcule o número de moléculas de H O em 5.0 g de água:
* Primeiro determine a quantidade de substância*
* Agora determine o número de de moléculas como mostrado no exemplo anterior*