O Mol e a Constante de Avogadro: Como fazer os Cálculos?

Estar bem preparado para uma prova é ser capaz de resolver exercícios. Você já sabe usar O Mol e a Constante de Avogadro e como fazer os cálculos?

Em todos esses anos, já perdi as contas da quantidade de pessoas que me procuraram para responder algumas dessas perguntas:

• O que é o mol?
• O que é a Constante de Avogadro?
• Como fazer cálculos usando a Constante de Avogadro?
• Qual a diferença entre mol de moléculas e moléculas?
• Como descobrir o número de átomos?
• Como relacionar a massa com o número de mols?

Se por acaso você já passou por esse tipo de situação, e quer algo bastante prático para finalmente entender isso, fique aqui nesse artigo, pois vou falar sobre o Mol e a Constante de Avogadro.

E aí, preparado(a) para reagir?

Afinal de contas, o que é a Constante de Avogadro?

A Constante de Avogadro nada mais é do que um número. Esse número é igual a 6,02 x 10²³, e corresponde ao número de entidades (seja átomos, íons, moléculas, elétrons, partículas, etc) presentes em 1 mol.

Esse valor foi determinado pelo físico francês Jean Perrin, que homenageou o italiano Amedeo Avogadro, um cientista que propôs em 1811, que em uma determinada pressão e temperatura, o volume de um gás é proporcional ao número de átomos ou moléculas, sendo independente da natureza desse gás.

Amedeo Avogadro & Jean Baptiste Perrin

Confesso que sou fã de estudar a História da Ciência, e daria pra conversarmos bastante sobre isso, porém quero focar na parte prática desse tema, pensando nos vestibulares ou provas escolares.

Mas não quero deixar você sem um suporte sobre essa parte histórica. Caso você queira ler um pouco mais sobre isso, saiba que separei um artigo bastante interessante. Basta acessar: https://revistas.pucsp.br/hcensino/article/download/5605/4340 

Tendo feito essas recomendações, vamos para a parte prática?

Mol, Dezena, Dúzia, Centena e Milhar

Se eu te perguntar:

“Qual a quantidade presente em 1 dúzia?”

Você provavelmente respondeu que é 12. Acertei?

Seguindo a mesma linha de raciocínio, dezena seria 10, centena seria 100 e milhar seria 1000.

Eu sei que você está achando fácil isso, e eu quero que você saiba que, assim como 1 dúzia é igual a 12, 1 mol é equivalente a 6,02 x 10²³. 

Resumindo: o mol nada mais é do que uma quantidade, sacou?

Mas essa quantidade é referente a que?

Eu não sei. Depende do que estou analisando. Vou fazer uma analogia, pra você entender onde quero chegar:

“Nesse momento eu tenho 1 dúzia no meu bolso.”

Você saberia me dizer as 12 coisas que estão no meu bolso? Não né! Pode ser uma dúzia de moedas de R$ 1, ou uma dúzia de notas de R$ 10, ou uma dúzia de bolas de gude, ou uma dúzia de balas, ou uma dúzia de pedrinhas, ou uma dúzia de qualquer outra coisa que caiba no meu bolso.

Olha como a coisa muda:

“Nesse momento eu tenho 1 dúzia de moedas de R$ 1 no meu bolso.”

Agora você já sabe que eu tenho 12 reais no meu bolso.

Onde quero chegar?

Quando dizemos que temos 1 mol, procuramos dizer do que se trata esse 1 mol, pois pode ser mol de moléculas, mol de átomos, mol de íons, mol de elétrons, ou até mesmo, mol de moedas de R$ 1 (o meu sonho, diga-se de passagem, hehehehehe)

Quantos dedos há em 1 Paulo Valim?

Não estranhe a pergunta. Quantos dedos eu tenho? Vamos fazer uma análise técnica disso, usando uma foto minha. Observe:

Eu sei que estou meio estranho na foto, mas é só pra você acreditar que tenho todos os dedos da mão. Além disso, considere que o pé manteve a sua integridade, desde as épocas de garoto em que eu jogava futebol descanso, nos campinhos de Goiás. Ou seja, estou com os 20 dedos, hehehehe. Isso quer dizer que:

Em 1 Paulo Valim…

…há 2 dezenas de dedos,

que é equivalente a 20 dedos,

e eu tenho 80 kg de massa corporal.

E se eu tivesse 1 dezena de mim mesmo?

Você saberia me dizer o número de dezenas de dedos?

Se você respondeu que são 200 dedos, saiba que você está certo(a), mas errado(a) ao mesmo tempo. Veja novamente a pergunta. Perceba que perguntei o número de dezenas de dedos, e não o número de dedos. Você deveria ter respondido que tenho 20 dezenas de dedos, sacou?

E é nesse cenário que vejo os alunos errando.

Menos Paulo e Mais Avogadro?

Agora vou falar de química, e utilizar o H₂SO₄ (ácido sulfúrico) como exemplo. Observe:

H₂SO₄ 

1 mol de moléculas

6,02 x 10²³ moléculas

98 g/mol

Se você não entendeu o que representei, veja de outra forma:

Fórmula molecular: H₂SO₄ 

Em 1 mol de moléculas de H₂SO₄

Eu tenho 6,02 x 10²³ moléculas de H₂SO₄

Que apresenta massa molar igual a 98 g/mol

Se você não sabe calcular a massa molar, saiba que no último artigo, expliquei de onde saiu o valor de 98 g/mol: só clicar aqui.

Não sei se você reparou, mas a linha de raciocínio não é difícil. Inclusive, eu poderia estender a análise para o número de mols de átomos e o número de átomos. Observe:

H₂SO₄ 

1 mol de moléculas

6,02 x 10²³ moléculas

7 mols de átomos

42,14 x 10²³ átomos (ou 4,214 x 10²⁴ átomos)

98 g/mol

Os “7 mols de átomos”, vem ser o somatório de 2 mols de átomos de hidrogênio + 1 mol de átomos de enxofre + 4 mols de átomos de oxigênio.

Como 1 mol é igual a 6,02 x 10²³, em 7 mols eu teria o resultado resultado 42,14 x 10²³ (ou 4,214 x 10²⁴). Nesse caso, os “7 mols” que eu me referi, era o número de mols de átomos, por isso precisamos especificar.

Vamos fazer mais um exemplo? Agora vou analisar o etanol, que apresenta fórmula molecular equivalente a C₂H₆O. Observe:

C₂H₆O

1 mol de moléculas 

6,02 x 10²³ moléculas

9 mols de átomos

54,18 x 10²³ átomos (ou 5,418 x 10²⁴ átomos)

46 g/mol

Viu como não é um bicho de sete cabeças? Vou até fazer um exercício com você 😀

Exercício de Fixação Sobre a Aplicação da Constante de Avogadro

Considere 11 gramas de CO₂ (massa molar = 44 g/mol), responda:

1. Há quantos mols de moléculas?
2. Há quantos átomos?

Resolução:

Inicialmente, eu faço aquela análise que demonstrei para você:

CO₂

1 mol de moléculas

6,02 x 10²³ moléculas

3 mols de átomos

18,06 x 10²³ átomos (ou 1,806 x 10²⁴ átomos)

44 g/mol

Agora eu posso fazer uma regra de três para responder a letra “a”:

44 gramas —– 1 mol de moléculas

11 gramas —– x

x = 0,25 mols de moléculas

E por último, responder a letra “b”:

44 gramas —– 18,06 x 10²³ átomos

11 gramas —– y

y = 4,515 x 10²³ átomos

Viu como é tranquilo?