Massas Atômicas e Massa Molecular

Massas Atômicas e Massa Molecular

Qualquer unidade de medida tem como base um padrão previamente estabelecido.

Quando houve a necessidade de se fazer medidas de comprimento, por exemplo, o padrão estabelecido foi o metro, de símbolo "m".                      

Mas, esta medida (1m) é muito grande quando queremos medir distâncias pequenas, como por exemplo, o tamanho do seu pé. Como isso foi resolvido?

Dividiu-se o metro em 100 partes iguais. Cada uma dessas partes é um centésimo do metro:

Mas, e se for necessário fazer medidas menores do que 1 cm?

Dividiu-se o metro em 1000 partes iguais. Cada uma destas partes é um milésimo do metro:

E para medir distâncias longas, como a distância de São Paulo ao Rio de Janeiro, por exemplo?

Poderíamos usar o metro; mas seria um trabalho enorme medir esta distância, metro a metro. Nesse caso, para facilitar o trabalho, agrupa-se mil dessas medidas de distância, ou seja, 1000 metros ou

A partir de um padrão de medida estabelecido, fazendo divisões ou agrupamentos, obtém-se outras unidades de medida, o que permite escolher a unidade coerente com a medida a ser feita.

É possível determinar a medida de um pé, em quilômetros?

A medida seria cerca de 0,0003 km, mas percebe-se que isto não é prático. Nesse caso, é melhor fazer a medida em centímetros: 30 cm.

Seria possível medir a distância de São Paulo ao Rio de Janeiro em milímetros?

Sim, a distância de São Paulo ao Rio de Janeiro seria de aproximadamente 400.000.000 mm; ou seja, 400 milhões de milímetros. Mas é muito mais fácil e prático dar esta medida em quilômetros: 400 km.

Unidades de medida de massa

Que unidade de medida utilizamos quando queremos medir a massa de um corpo?

O padrão de medida para massa é o grama (g) e, como nas medidas de comprimento, temos as divisões: miligrama (mg   milésima parte do grama), quilograma (kg  1000 gramas); usamos a unidade coerente com o corpo a ser pesado.

Você, por exemplo, pesa quanto?

Vamos supor que seja 70 kg; isto significa que você pesa 70 vezes a massa de 1 kg.
Em gramas seria de 70.000 g (70 mil miligramas).

Em miligramas seria de 70.000.000 mg (70 milhões de miligramas).

Você percebe que é mais coerente medir sua massa em quilogramas.

Nos medicamentos, a massa do princípio ativo normalmente é muito pequena e, por isso, é dada em miligramas.

Exemplo 1

Na embalagem  de um analgésico, lê-se: cafeína - 30 mg (30 miligramas).

Se esta medida fosse dada em gramas seria: cafeína - 0,03 g

Se fosse dada em quilogramas, seria: cafeína - 0,00003 kg

O valor mais indicado, neste caso, é aquele expresso em miligramas.

Exemplo 2

E a massa de um carro?

É uma massa de milhões de gramas, ou milhares de quilogramas. Nestes casos, temos a tonelada (t) que corresponde a 1.000 quilogramas ou um 1000.000 de gramas.

É mais simples dizer que um carro pesa 1,5 t (toneladas). Se fosse expresso em quilogramas, seria 1.500 kg; em gramas seria 1.500.000 g (um milhão e quinhentos mil gramas).

Massa de átomos e de moléculas

Que unidade de medida de massa se utiliza no caso da massa dos átomos e das moléculas?

Átomos e moléculas são espécies tão pequenas que não se consegue vê-las. Então, qual seria a unidade mais coerente para tratar da massa dessas partículas?

Exemplos 3

Massa de um átomo de hidrogênio:

1,66 . 10^-24 g ou 1,66 . 10^-21 mg

0,00000000000000000000000166 g ou 0,00000000000000000000166 mg

Massa de uma molécula de água:

pesa 3 . 10^-23 g ou 3 . 10 ^-20 mg

0,00000000000000000000003 g ou 0,00000000000000000003 mg

No caso de átomos e moléculas, utilizar gramas ou mesmo miligramas para indicar suas massas, cria dificuldades de cálculo.  Como resolvê-las?

Para indicar a massa de átomos e moléculas, utilizou-se a ideia de agrupamentos, como tantos outros que vemos em nosso dia a dia.

Em uma feira, por exemplo, a laranja é vendida em dúzias; o arroz é vendido em quilogramas; a melancia é vendida em unidades. Perceba que, em cada caso, a unidade de medida é coerente com o tamanho do produto. Já pensou no inconveniente de vender arroz ou melancias em dúzias? Para o arroz, seria impraticável. E, quem compraria uma dúzia de melancias?

Os átomos e as moléculas, como já sabemos, são extremamente pequenos. Um agrupamento deles, deve corresponder a uma quantidade muito grande de partículas. Esse agrupamento é chamado de mol ou número de Avogadro e corresponde a 6 . 10²³ partículas (600 sextilhões de partículas).

Quando se trabalha com dúzias, o primeiro dado que vem à mente são as 12 unidades.

Exemplo 4

Em um saco há 36 laranjas; quantas dúzias de laranjas há?

1 dúzia = 12

36 laranjas é o triplo de 12, portanto: 36 = 3 dúzias      ou

1 dúzia  _______ 12 laranjas

x     _______ 36 laranjas

x = 3 dúzias

36 laranjas correspondem a 3 dúzias de laranjas

Exemplo 5

Em cada molécula de glicose há 1/2 dúzia de átomos de carbono (C). Quantos átomos de C há?

1 dúzia = 12

1/2 dúzia é metade de 12, portanto: 1/2 dúzia de átomos de C corresponde a 6 átomos de C        ou

1 dúzia ______ 12 átomos de carbono

0,5 dúzia ______ x

x  = 6 átomos de carbono

Em cada molécula de glicose há 6 átomos de C.

Quando se trabalha com mols, o raciocínio é o mesmo; nesse caso, o primeiro dado que nos vem à mente são as 6 . 10²³ unidades.

Exemplo 6

Se temos 18 . 10²³ átomos de hidrogênio (H), quantos mols de H temos?

1 mol de unidades = 6 . 10²³ unidades

18 . 10²³ é o triplo de 6 . 10²³ , portanto corresponde a 3 mol ou

x = 3 mol

18 . 10²³ átomos de H corresponde a 3 mol de átomos de H

Exemplo 7

Em uma amostra de água, há 0,5 mol de moléculas de água (H₂O). Quantas moléculas de H₂O há nessa amostra?

1 mol de moléculas = 6 . 10²³ moléculas.

0,5 mol de H₂O é 1/2 mol, portanto corresponde a 3 . 10²³ moléculas de H₂O
ou

Nessa amostra de água há 3 . 10²³ moléculas de H₂O