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Ciências exatas

Calculadora de massa molar

Digite uma fórmula, como H2SO4 ou CuSO4·5H2O, e veja a massa molar passo a passo, a composição percentual e a conversão entre gramas, mols e partículas.

Atenção às maiúsculas: Co é o cobalto; CO é o monóxido de carbono. Escreva hidratos com ponto (CuSO4·5H2O) e a carga depois de ^ (SO4^2-).

Exemplos:

Massa molar H2SO4

98,07 g/mol

ElementoÁtomosMassa atômica (u)Subtotal (g/mol)% em massa
H hidrogênio21,00802,01602,06
S enxofre132,0632,0632,69
O oxigênio415,99963,99665,25

Cálculo

M = 2 · 1,0080 + 32,06 + 4 · 15,999 = 98,0720 ≈ 98,07 g/mol

O resultado tem tantas casas decimais quanto a massa atômica menos precisa, e no máximo duas.

Massa, mols e partículas

M = 98,07 g/mol. Resultados com 4 algarismos significativos. Constante de Avogadro: 6,022 140 76 · 10²³ mol⁻¹ (valor exato).

Como se calcula a massa molar?

A massa molar MM é a massa de 1 mol de uma substância, em g/mol. É ela que liga a massa medida na balança à quantidade de matéria, por isso aparece nos cálculos estequiométricos do ensino médio. Para calcular, você consulta na tabela periódica a massa atômica de cada elemento, multiplica pelo número de átomos desse elemento na fórmula e soma os resultados. Para o ácido sulfúrico, H2SO4\mathrm{H_2SO_4}, com as massas atômicas da IUPAC:

M=2⋅1,0080+32,06+4⋅15,999=2,0160+32,06+63,996=98,0720≈98,07 g/mol\begin{aligned} M &= 2 \cdot 1{,}0080 + 32{,}06 + 4 \cdot 15{,}999 \\ &= 2{,}0160 + 32{,}06 + 63{,}996 \\ &= 98{,}0720 \approx 98{,}07 \ \mathrm{g/mol} \end{aligned}

O valor em g/mol é numericamente igual à massa molecular em u. O índice depois de um parêntese multiplica tudo o que está dentro dele: em Ca(OH)2\mathrm{Ca(OH)_2} há dois átomos de oxigênio e dois de hidrogênio. Nos hidratos, como CuSO4⋅5H2O\mathrm{CuSO_4 \cdot 5H_2O}, a água de cristalização também entra na conta: são cinco moléculas de água para cada CuSO4\mathrm{CuSO_4}, e a massa molar é de 249,68 g/mol.

Composição percentual

A composição percentual (ou centesimal) mostra quanto da massa do composto vem de cada elemento. Divida a massa do elemento na fórmula (massa atômica vezes número de átomos) pela massa molar e multiplique por 100%. Para o enxofre no H2SO4\mathrm{H_2SO_4}:

%S=32,0698,072⋅100%≈32,69%\begin{aligned} \%\mathrm{S} &= \frac{32{,}06}{98{,}072} \cdot 100\% \\ &\approx 32{,}69\% \end{aligned}

A calculadora parte da soma exata e arredonda cada porcentagem para 0,01%. Por isso, somadas, elas podem dar 99,99% ou 100,01%.

Massa, quantidade de matéria e número de partículas

A quantidade de matéria nn, em mol, vem da massa mm da amostra. O número de partículas NN vem de nn e da constante de Avogadro NAN_A:

n=mM,N=n⋅NAn = \frac{m}{M}, \qquad N = n \cdot N_A

Desde 2019, a constante de Avogadro tem valor exato, fixado por definição: NA=6,022 140 76⋅1023 mol−1N_A = 6{,}022\,140\,76 \cdot 10^{23} \ \mathrm{mol^{-1}}. Por exemplo, para 9,807 g de ácido sulfúrico:

n=9,807 g98,07 g/mol=0,1000 molN=0,1000⋅NA≈6,022⋅1022\begin{aligned} n &= \frac{9{,}807 \ \mathrm{g}}{98{,}07 \ \mathrm{g/mol}} = 0{,}1000 \ \mathrm{mol} \\ N &= 0{,}1000 \cdot N_A \approx 6{,}022 \cdot 10^{22} \end{aligned}

Ou seja, essa amostra tem cerca de 6,022⋅10226{,}022 \cdot 10^{22} moléculas.

Por que o último algarismo pode ser diferente?

Cada tabela arredonda as massas atômicas de um jeito. A calculadora usa os valores da IUPAC de 2024, como H 1,0080, O 15,999 e S 32,06. O seu livro ou o enunciado de uma questão pode trazer valores mais arredondados, e aí o resultado muda nas últimas casas. Faça a conta sempre com as massas atômicas que o enunciado ou o seu livro fornecer.

O resultado tem tantas casas decimais quanto a massa atômica menos precisa da fórmula, e no máximo duas. É a regra da adição: a soma não pode ser mais precisa que a parcela menos precisa. O chumbo tem massa atômica 207,2, com uma casa decimal só. Por isso, a calculadora dá a massa molar do PbO\mathrm{PbO} com uma casa: 223,2 g/mol.

O que a calculadora não calcula?

  • Elementos sem massa atômica padrão, como o tecnécio (Tc) e o plutônio (Pu). Eles não têm isótopos estáveis, e a IUPAC não define massa atômica padrão para eles. Muitas tabelas mostram, entre colchetes, o número de massa do isótopo mais estável.
  • Fórmulas escritas em minúsculas. Maiúsculas e minúsculas mudam o sentido: Co é o cobalto, e CO é o monóxido de carbono. Por isso, se você digitar “co”, a calculadora pede a grafia correta em vez de tentar adivinhar.
  • Carga escrita sem o sinal ^, como em SO42-. Não dá para saber se é SO42−\mathrm{SO_4^{2-}} ou outra coisa: escreva SO4^2-. A carga quase não muda a massa, porque a massa molar do elétron é de cerca de 0,000 55 g/mol. Por isso, a calculadora não a leva em conta.

Fontes

Conferimos as informações desta página nestas fontes. Todas podem ser reutilizadas livremente: têm licença aberta ou não são protegidas por direitos autorais.

  1. Research, Society and Development - Analogias relacionadas ao conteúdo-conceitual quantidade de matéria em livros didáticos de Química do Ensino Médio (2022: quantidade de matéria e mol no cálculo estequiométrico; 1 mol contém exatamente 6,02214076 × 10²³ entidades elementares) · CC BY 4.0
  2. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências - Ações e reflexões vivenciadas por uma professora em formação inicial (2020: aulas de ensino médio para calcular massas molares a partir das massas atômicas e relacioná-las ao mol e à constante de Avogadro) · CC BY 4.0
  3. Educitec - O uso dos objetos digitais de aprendizagem “Massa Molar” e “Concentrações” no ensino médio durante o ensino remoto (2023: cálculo da massa molar no ensino médio; maiúsculas, minúsculas e parênteses da fórmula precisam estar corretos) · CC BY 4.0
  4. Revista Brasileira de Física Tecnológica Aplicada - Uma atividade experimental sobre medidas no laboratório didático de Física em cursos de Engenharia (2018: numa soma, o resultado fica com a precisão da parcela menos precisa) · CC BY 4.0
  5. Wikilivros - Introdução aos Processos da Engenharia Química / Algarismos Significativos (na adição, o resultado tem as casas decimais da medida menos precisa; números obtidos por contagem são exatos) · CC BY-SA 4.0
  6. LibreTexts - P. R. Young, Introductory Chemistry Online, 4.2: Molar Mass (massa molar em g/mol; a massa de uma molécula é a soma das massas atômicas dos seus átomos) · CC BY-SA 4.0
  7. LibreTexts - P. R. Young, Introductory Chemistry Online, 4.4: Percentage Composition (porcentagem em massa de cada elemento a partir da massa molar) · CC BY-SA 4.0
  8. Wikidata - elemento químico (nomes dos elementos em cinco idiomas) · CC0 1.0
  9. Wikipédia - Mol (definição em vigor desde 20 de maio de 2019; valor exato da constante de Avogadro) · CC BY-SA 4.0
  10. Wikipédia - Peso atômico padrão (valores da IUPAC; elementos sem massa atômica padrão e o número de massa entre colchetes) · CC BY-SA 4.0
  11. Wikipédia - Elétron (massa do elétron em unidades de massa atômica) · CC BY-SA 4.0

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