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Problema químico de exemplo de número de Avogadro

Problema químico de exemplo de número de Avogadro

O número de Avogadro é uma das constantes mais importantes usadas na química. É o número de partículas em uma única toupeira de um material, com base no número de átomos em exatamente 12 gramas do isótopo carbono-12. Embora esse número seja uma constante, é determinado experimentalmente, por isso usamos um valor aproximado de 6,022 x 1023. Então, você sabe quantos átomos tem uma toupeira. Veja como usar as informações para determinar a massa de um único átomo.

Problema de exemplo de número de Avogadro: massa de um único átomo

Questão: Calcule a massa em gramas de um único átomo de carbono (C).

Solução

Para calcular a massa de um único átomo, primeiro procure a massa atômica de carbono da tabela periódica.
Este número, 12,01, é a massa em gramas de uma mole de carbono. Uma mole de carbono é 6,022 x 1023 átomos de carbono (número de Avogadro). Essa relação é então usada para 'converter' um átomo de carbono em gramas pela razão:

massa de 1 átomo / 1 átomo = massa de uma mole de átomos / 6,022 x 1023 átomos

Conecte a massa atômica de carbono para resolver a massa de 1 átomo:

massa de 1 átomo = massa de uma mole de átomos / 6,022 x 1023

massa de 1 átomo de C = 12,01 g / 6,022 x 1023 Átomos de C
massa de 1 átomo de C = 1,994 x 10-23 g

Responda

A massa de um único átomo de carbono é 1,994 x 10-23 g.

Aplicando a fórmula para resolver outros átomos e moléculas

Embora o problema tenha sido resolvido usando carbono (o elemento no qual o número de Avogadro se baseia), você pode usar o mesmo método para resolver a massa de um átomo ou molécula. Se você estiver encontrando a massa de um átomo de um elemento diferente, basta usar a massa atômica desse elemento.

Se você deseja usar a relação para resolver a massa de uma única molécula, há uma etapa extra. Você precisa somar as massas de todos os átomos dessa molécula e usá-los.

Digamos, por exemplo, que você queira conhecer a massa de um único átomo de água. A partir da fórmula (H2O), você sabe que existem dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Você usa a tabela periódica para procurar a massa de cada átomo (H é 1,01 e O é 16,00). A formação de uma molécula de água fornece uma massa de:

1,01 + 1,01 + 16,00 = 18,02 gramas por mole de água

e você resolve com:

massa de 1 molécula = massa de um mole de moléculas / 6,022 x 1023

massa de 1 molécula de água = 18,02 gramas por mole / 6,022 x 1023 moléculas por mole

massa de 1 molécula de água = 2,992 x 10-23 gramas