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Sempre que você converte de uma unidade para outra, você precisa de um fator de conversão. Por exemplo, quando você converte de minutos em segundos, usa o fato de que em um minuto existem 60 segundos. Você precisa conhecer o mesmo tipo de fatores de conversão ao tentar converter gramas de uma substância em moléculas dessa substância.
Quantas moléculas existem em uma toupeira?
Para encontrar o fator de conversão para passar de gramas para moléculas, primeiro você precisa dar uma olhada em massa molar. A massa molar indica a massa de uma substância em um mol (abreviado mol) dessa substância. A unidade chave aqui é mol.
Por quê? Número de Avogadro (6,022x1023) informa quantas moléculas de uma substância existem em um mol dessa substância. Isso significa que o fator de conversão entre mol e número de moléculas é:
Com essa informação, você tem uma maneira de converter de mol em moléculas.
Mas e de gramas a uma toupeira?
Como mencionado acima, a massa molar é a massa de uma substância em um mol de uma substância. Isso significa que você sempre pode descobrir quantos gramas existem em um mol de qualquer substância, encontrando a massa molar. Por exemplo, a massa molar da água (H
2O) é de 18,02 gramas por mol. Isso significa que há 18,02 gramas de água em um mol de água.Como você converte de gramas em moléculas?
Dados os diferentes fatores de conversão mencionados acima, há informações suficientes para converter gramas em moléculas. Você só precisa ter o cuidado de configurá-lo para que cancelar unidades corretamente e que você fica com moléculas da substância no final.
Digamos que seu instrutor de laboratório de química pergunte a você: Quantas moléculas de metano (CH4) existem 105 gramas de metano?
Por onde você começaria?
Sabendo que o fator de conversão para chegar às moléculas envolve o número de moles, a primeira conversão que você precisa fazer de gramas é para mol. Para isso, você precisa saber a massa molar do metano, que é 16,04 g / mol.
Agora, você sabe que em 105 g de metano existem 6,55 mol de metano. A seguir, você pode usar o número de Avogadro para encontrar o número de moléculas de metano em 6,55 mol de metano.
Isso significa que em 105 gramas de metano, existem 3,94x1024 moléculas de metano. É difícil até mesmo compreender um número tão grande!
Como você converte de gramas em átomos?
Você pode levar esse tipo de análise dimensional um passo adiante perguntando quantos átomos de um elemento específico em um composto existem em alguma massa desse composto. Por exemplo, quantos átomos de nitrogênio existem no imidazol (C3H4N2)?
Você precisará de outro fator de conversão! O fator de conversão aqui é quantos átomos de nitrogênio existem por molécula de imidazol? A fórmula molecular tem a resposta! Existem dois átomos de nitrogênio em uma molécula de imidazol.
Digamos que você tenha 21 gramas de imidazol. Quantos átomos de nitrogênio existem nesses 21 gramas de imidazol? Você precisará dos seguintes fatores de conversão: massa molar (68,077 g / mol, o número de moléculas por mol e o número de átomos de nitrogênio em uma molécula (2).
Veja como configurá-lo:
Isso significa que em 21 gramas de imidazol existem 3,72x1023 átomos de nitrogênio.
Lembre-se sempre de pensar sobre os fatores de conversão e as unidades que você deseja obter!