Como Encontrar Massa Molar

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O que é massa molar
Como Encontrar Massa Molar
Qual é a importância de conhecer a massa molar de uma substância

A massa molar é uma propriedade física das substâncias. É muito útil para analisar, comparar e prever as outras propriedades físicas e químicas, como densidade, ponto de fusão, ponto de ebulição e a quantidade de substância que reage com outra substância em um sistema. Existe mais de um método para calcular a massa molar. Alguns desses métodos incluem o uso da equação direta, a adição das massas atômicas de diferentes elementos em um composto e o uso da elevação do ponto de ebulição ou depressão do ponto de congelamento. Alguns desses métodos principais serão discutidos concisamente neste artigo.

Principais áreas cobertas

1. O que é massa molar - Definição, Equação para Cálculo, Explicação 2. Como encontrar a massa molar - Métodos para determinar a massa molar 3.Qual é a importância de conhecer a massa molar de uma substância - Aplicações da massa molar

Termos-chave: Número de Avogadro, Ponto de Ebulição, Calusius-Clapeyron, Constante Crioscópica, Constante Ebulioscópica, Ponto de Congelamento, Ponto de Fusão, Molalidade, Massa Molar, Peso Molecular, Pressão Osmótica, Massa Atômica Relativa

O que é massa molar

A massa molar é a massa de uma toupeira de uma substância específica. A unidade mais comumente usada para a massa molar de uma substância é gmol^-1. No entanto, a unidade SI para massa molar é kgmol^-1 (ou kg / mol). A massa molar pode ser calculada usando a seguinte equação.

Massa molar = Massa da substância (Kg) / Quantidade da substância (Mol)

Mole ou mol é a unidade usada para medir a quantidade de uma substância. Um mol de uma substância é igual a um número muito grande, 6,023 x 10²³ de átomos (ou moléculas) de que a substância é feita. Este número é chamado de número de Avogadro. É uma constante porque não importa qual seja o tipo de átomo, um mol dele é igual a essa quantidade de átomos (ou moléculas). Portanto, a massa molar pode receber uma nova definição, ou seja, a massa molar é a massa total de 6,023 x 10²³ átomos (ou moléculas) de uma determinada substância. Para evitar confusão, dê uma olhada no exemplo a seguir.

Agora podemos aplicar isso para substâncias reais. Um mole de H₂O é composto por 6,023 x 10²³ H₂O moléculas. A massa total de 6,023 x 10²³ H₂Moléculas O tem cerca de 18 g. Portanto, a massa molar de H₂O é 18 g / mol.

A massa molar de uma substância pode ser calculada usando vários métodos, como;

Usando massas atômicas
Usando a equação para calcular a massa molar
Da elevação do ponto de ebulição
Da depressão do ponto de congelamento
De pressão osmótica

Esses métodos são discutidos em detalhes abaixo.

Usando massas atômicas

A massa molar de uma molécula pode ser determinada usando massas atômicas. Isso pode ser feito simplesmente pela adição das massas molares de cada átomo presente. A massa molar de um elemento é fornecida a seguir.

Massa molar de um elemento = massa atômica relativa x constante de massa molar (g / mol)

A massa atômica relativa é a massa de um átomo em relação à massa do átomo de carbono-12 e não tem unidades. Essa relação pode ser dada da seguinte maneira.

Peso molecular de A = Massa de uma molécula de A / [Massa de um átomo de carbono-12 x (1/12)]

Vamos considerar os exemplos a seguir para entender essa técnica. A seguir estão os cálculos para compostos com o mesmo átomo, combinação de vários átomos diferentes e combinação de um grande número de átomos.

• Massa molar de H₂

o Tipos de átomos presentes = Dois átomos de H o Massas atômicas relativas = 1,00794 (H) o Massa molar de cada átomo = 1,00794 g / mol (H) o Massa molar do composto = (2 x 1,00794) g / mol = 2,01588 g / mol

• Massa molar de HCl

o Tipos de átomos presentes = Um átomo de H e um atomo de Cl Massas atômicas relativas = 1.00794 (H) + 35.453 (Cl) o Massa molar de cada átomo = 1.00794 g / mol (H) + 35.453 g / mol (Cl) o Molar massa do composto = (1 x 1,00794) + (1 x 35,453) g / mol = 36,46094 g / mol

• Massa molar de C₆H₁₂O₆

o Tipos de átomos presentes = 6 átomos de C, 12 átomos de H e 6 O atomo de Cl Massas atômicas relativas = 12,0107 (C) + 1,00794 (H) + 15,999 (O) o Massa molar de cada átomo = 12,0107 g / mol + 1,00794 g / mol (H) + 15,999 g / mol (O) o Massa molar do composto = (6 x 12,0107) + (12 x 1,00794) + (6 x 15,999) g / mol = 180,15348 g / mol

Usando a Equação

A massa molar pode ser calculada usando a equação dada abaixo. Esta equação é usada para determinar um composto desconhecido. Considere o seguinte exemplo.

Massa molar = Massa da substância (kg) / Quantidade de substância (mol)

Em seguida, a determinação pode ser feita por uma titulação ácido-base. Uma vez que é uma base forte, titule a solução com um ácido forte (Ex: HCl, 1,0 mol / L) na presença de indicador de fenolftaleína. A mudança de cor indica o ponto final (Ex: quando 15,00mL de HCl são adicionados) da titulação e agora todas as moléculas da base desconhecida são tituladas com o ácido adicionado. Então, a massa molar do composto desconhecido pode ser determinada como segue.

o A quantidade de ácido reagido = 1,0 mol / L x 15,00 x 10-3 L = 1,5 x 10-2 molo Portanto, a quantidade de base reagida = 1,5 x 10-2 molo A massa molar do composto D = 0,599 g / 1,5 x 10-2 mol = 39,933 g / molo Então, o composto D desconhecido pode ser previsto como NaOH. (Mas para confirmar isso, devemos fazer uma análise mais aprofundada).

Da elevação do ponto de ebulição

A elevação do ponto de ebulição é o fenômeno que descreve que a adição de um composto a um solvente puro aumentaria o ponto de ebulição dessa mistura para um ponto de ebulição mais alto do que o do solvente puro. Portanto, a massa molar desse composto adicionado pode ser encontrada usando a diferença de temperatura entre dois pontos de ebulição. Se o ponto de ebulição do solvente puro for T_solvente e o ponto de ebulição da solução (com o composto adicionado) é T_solução, a diferença entre dois pontos de ebulição pode ser dada como abaixo.

ΔT = T_solução - T_solvente

Com o uso da relação de Clausius-Clapeyron e da lei de Raoult, podemos obter uma relação entre ΔT e molalidade da solução.

ΔT = K_b. M

Onde K_b é constante ebulioscópica e depende apenas das propriedades do solvente e M é a molalidade

A partir da equação acima, podemos obter um valor para a molalidade da solução. Como a quantidade de solvente utilizada para a preparação desta solução é conhecida, podemos encontrar o valor em moles do composto adicionado.

Molalidade = Moles de composto adicionado (mol) / Massa de solvente puro usado (kg)

Agora que sabemos os moles do composto na solução e a massa do composto adicionado, podemos determinar a massa molar do composto.

Massa molar = Massa do composto (g) / Moles do composto (mol)

Figura 01: Elevação do ponto de ebulição e depressão do ponto de congelamento

De Depressão De Ponto De Congelamento

A depressão do ponto de congelamento é o oposto da elevação do ponto de ebulição. Às vezes, quando um composto é adicionado a um solvente, o ponto de congelamento da solução é menor do que o do solvente puro. Então, as equações acima são um pouco modificadas.

ΔT = T_solução - T_solvente

O valor ΔT é um valor negativo porque o ponto de ebulição agora é menor do que o valor inicial. A molalidade da solução pode ser obtida da mesma forma que no método de elevação do ponto de ebulição.

ΔT = K_f. M

Aqui, o K_f é conhecida como constante crioscópica. Depende apenas das propriedades do solvente.

O resto dos cálculos são iguais aos do método de elevação do ponto de ebulição. Aqui, os moles do composto adicionado também podem ser calculados usando a equação abaixo.

Molalidade = Moles do composto (mol) / Massa do solvente usado (kg)

Em seguida, a massa molar pode ser calculada usando o valor para moles de composto adicionado e a massa de composto adicionado.

Massa molar = Massa do composto (g) / Moles do composto (mol)

Da pressão osmótica

A pressão osmótica é a pressão necessária a ser aplicada para evitar que um solvente puro passe para uma determinada solução por osmose. A pressão osmótica pode ser dada na equação abaixo.

∏ = MRT

Onde, ∏ é a pressão osmótica, M é a molaridade da solução R é a constante universal do gás T é a temperatura

A molaridade da solução é dada pela seguinte equação.

Molaridade = Moles de composto (mol) / Volume de solução (L)

O volume da solução pode ser medido e a molaridade pode ser calculada como acima. Portanto, os moles do composto na solução podem ser medidos. Em seguida, a massa molar pode ser determinada.

Massa molar = Massa do composto (g) / Moles do composto (mol)

Qual é a importância de conhecer a massa molar de uma substância

Resumo

Existem vários métodos para calcular a massa molar de um determinado composto. A maneira mais fácil entre eles é a adição de massas molares dos elementos presentes naquele composto.

Referências:

1. “Mole.” Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., 24 de abril de 2017. Web. Disponivel aqui. 22 de junho de 2017. 2. Helmenstine, Anne Marie. “How to Calculate Molar Mass.” ThoughtCo. N.p., n.d. Rede. Disponivel aqui. 22 de junho de 2017.3. Robinson, Bill. “Determinando a massa molar.” Chem.purdue.edu. N.p., n.d. Rede. Disponivel aqui. 22 de junho de 2017.4. "Depressão do ponto de congelamento." Chemistry LibreTexts. Bibliografia, 21 de julho de 2016. Web. Disponível aqui, dia 22 de junho de 2017.