Átomos e moléculas individuais, os blocos de construção da matéria, são muito pequenos para medir usando macroscopia instrumentos ou unidades, então os cientistas expressam a massa usando unidades de massa atômica, geralmente abreviado para amu ou AMU. No mundo real, entretanto, o uso de unidades de massa atômica seria impraticável por causa dos bazilhões de átomos e moléculas que compõem as quantidades macroscópicas. Reconhecendo isso, os cientistas definiram o AMU de forma a tornar direta a conversão de quantidades microscópicas em macroscópicas. A massa de um átomo ou molécula em AMU é igual à massa de um mol dos átomos ou moléculas em gramas. Um grama é um milésimo de um quilograma.
TL; DR (muito longo; Não li)
A massa de um elemento ou molécula em unidades de massa atômica é igual à massa de um mol das mesmas partículas em gramas. Divida o número por 1.000 para obter a massa molar em quilogramas.
O que é uma toupeira?
Uma toupeira é um grande número de átomos ou moléculas. Este grande número, conhecido como número de Avogadro, é 6,02 × 10
Uma toupeira de gás hidrogênio
A regra é que a massa de uma partícula em AMU é igual à massa de um mol das partículas em gramas. Por exemplo, a massa atômica de uma molécula de hidrogênio (H2) é 2,016 AMU, portanto, um mol de gás hidrogênio pesa 2,016 gramas. Uma vez que existem 1.000 gramas em um quilograma, a massa de um mol de gás hidrogênio é
(2,016 ÷ 1.000) = 0,002016 = 2,016 × 10 ^ {- 3} \ texto {quilogramas}
Você pode ter uma quantidade de partículas que não constituem uma toupeira. Por exemplo, sua amostra de gás hidrogênio pode pesar apenas 2,52 × 10-4 kg. Você pode usar a massa atômica do hidrogênio, medida em AMU, para calcular a fração de um mol do gás em sua amostra. Basta dividir a massa da sua amostra, em quilogramas, pela massa de um mol em quilogramas. Uma vez que um mole de gás hidrogênio tem uma massa de 2,016 × 10-3 kg, e você tem 2,25 × 10-4 kg, você tem apenas 1/8 de uma toupeira.
Massa molar de compostos
Para determinar a massa de um composto, você conta os átomos no composto observando sua fórmula química. Observe as massas de cada um dos átomos que constituem a molécula na tabela periódica, some essas massas e você terá a massa da molécula em AMU. Esta também é a massa de um mol do composto em gramas. Se você quiser a massa molar em quilogramas, divida por 1.000.
Exemplos
1. Qual é a massa molar de carbonato de cálcio em quilogramas?
A fórmula química do carbonato de cálcio em CaCO3. Na tabela periódica, você pode determinar a massa do cálcio (Ca) em 40,078 AMU, a do carbono (C) em 12,011 AMU e a do oxigênio (O) em 15,999 AMU. Multiplicando a massa de oxigênio por 3 e adicionando a ela as massas de carbono e cálcio, você obtém a massa do CaCO3 molécula, que é 100.086 AMU. Isso significa que uma mol de carbonato de cálcio tem uma massa de 100,086 gramas, que é:
(100,086 ÷ 1.000) = 0,100086 \ texto {quilogramas}
2. Quantos mols existem em uma amostra de alumínio de 5 quilos?
O peso atômico do alumínio (Al) é 26,982 AMU, então uma mol do metal pesa 26,982 gramas ou 0,026982 quilogramas. Uma amostra pesando 5 quilogramas contém
(5 ÷ 0,026982) = 185,31 \ text {moles}