Uma gota de água tem um volume de aproximadamente 0,05 mL. Considerando essa informação, calcule a quantidade de moléculas de água que existe nessa gota. Para os cálculos considere o valor da densidade da água a T = 25 0C igual a 1 g/cm3.
Soluções para a tarefa
A quantidade de moléculas existente na gota de água é de:
1,68 x 10^21 moléculas
Fundamentos Teóricos
Mol
É a quantidade de matéria em química e corresponde a 6,02x10^23 unidades de uma determinada espécie química, moléculas, átomos ou íons. Este número comumente usado como 6x10^23 é conhecido como número de Avogadro
Massa Molar
É a massa em grama referente a 1 mol de moléculas, átomos ou íons. Ela é determinada a partir das massas atômicas dos elementos.
Exemplificando
Considerando a massa atômica do Na = 23 u; do H = 1 u; S = 32 u e O = 16 u
A massa molar de 1 mol de átomos de Na é de 23 g
A massa molar de 1 mol de cátions Na+ é de 23 g
A massa molar de 1 mol de H2SO4 = 2 x 1 + 1 x 32 + 4 x 16 = 98 g
Sua unidade de medida, portanto é g/mol
Densidade de uma substância
A densidade de uma substância é a massa da substância dividida pelo volume por ela ocupado.
d = m/v onde
d = densidade da substância
m = massa da substância
v = volume da substância
Resolvendo o Exercício
Etapa 1: Convertendo 0,05 ml em grama
Considerando que 1 mL = 1 cm3
1 g de água ======= 1 mL
m ===============0,05 mL
m = 0,05 g de água
Etapa 2: Massa Molar da água
Calculamos a partir das massas atômicas H = 1 u; O = 16 u
H2O = 2 x 1 + 1 x 16 = 18 g/mol
Etapa 3: Calculo da quantidade de matéria referente a 0,05 g de H2O
18 g de água ========== 1 mol
0,05 g ================ n
n = 0,05 / 18 = 0,0028 mol
Etapa 4: Cálculo do número de moléculas de água
Considerando o número de Avogadro = 6,02 x 10^23 moléculas temos
1 mol =================6,02 x 10 ^23 moléculas
0,0028 mol ============= q
q = 0,0028 x 6,02 x 10^23 = 1,68 x 10^21 moléculas