Quantidade de substância
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No dia-a-dia usamos unidades de contagem como dúzia (12 objetos) e grosa (144 objetos) para lidar com quantidades modestamente grandes.[1] Como é possível determinar a quantidade de substância presente em uma amostra, já que não é possível contar os átomos diretamente? Nas ciências físicas, a quantidade de substância, ou ainda quantidade química ou quantidade de matéria, denotada pela letra n, é uma grandeza física que mede a quantidade de entidades elementares presentes em uma dada amostra ou sistema. As entidades elementares podem ser átomos, moléculas, íons, elétrons ou partículas, dependendo do contexto. O Sistema Internacional de Unidades define a quantidade de substância como sendo proporcional ao número de entidades elementares presentes.
Mesmo as menores amostras que trabalhamos no laboratório contêm enormes números de átomos, íons ou moléculas. Para uma melhor visualização peguemos como exemplo, uma colher de chá de água (aproximadamente 5mL) contém 2 x moléculas de água. [1]
Em química a unidade para lidar com número de átomos, íons ou moléculas em uma amostra de tamanho normal é o mol. [1]
A definição atual de mol, que entrou em vigor a partir do dia 20 de maio de 2019, diz que:
| “ | O mol, símbolo mol, é a unidade do SI de quantidade de substância. Um mol contém exatamente 6,02214076 × 1023 entidades elementares. Este número é o valor numérico fixado para a constante de Avogadro, NA, quando expresso em mol–1, e é chamado de número de Avogadro. A quantidade de substância, símbolo n, de um sistema, é uma medida do número entidades elementares especificadas. Uma entidade elementar pode ser um átomo, uma molécula, um íon, um elétron, qualquer outra partícula ou grupo de partículas especificado.[2][3] | ” |
A quantidade de substância aparece em relações termodinâmicas como a lei dos gases ideais e em relações estequiométricas, como na lei das proporções múltiplas. A única outra unidade de quantidade de substância actualmente em uso é a libra mol (símbolo: lb-mol), por vezes usada em engenharia química nos Estados Unidos,[4][5] 1 lb-mol ≡ 453,59237 mol.
Conversões entre massas, mols e números de partículas[editar | editar código-fonte]
Conversões de massa para mols e vice-versa são comumente encontradas nos cálculos usando o conceito de mol. Esses cálculos são facilmente realizados por análise dimensional.
Através do conceito de mol obtemos a relação entre a massa e número de partículas. Para ilustrar como podemos converter massas em número de partículas, podemos calcular o número de átomos de cobre em uma moeda de cobre de peso 3g.[1]
Átomos de Cu = (3 g de Cu) xx= 3 x átomos de Cu
Terminologia[editar | editar código-fonte]
Para mensurar a quantidade de substância, é necessário especificar a entidade elementar envolvida, a não ser que não haja risco de ambiguidade. Uma mole de cloro, por exemplo, pode referir-se tanto a 1 mol de átomos de cloro (Cl) como também um mol de moléculas do gás cloro (Cl2). A forma mais simples de evitar ambiguidades é substituir o termo "matéria" ou "substância" pelo nome da entidade e/ou citar a sua fórmula empírica.[6][7] Por exemplo: a quantidade de clorofórmio, CHCl3, a quantidade de sódio, Na, a quantidade de hidrogênio (átomos), H, e n(C2H4).
Ver também[editar | editar código-fonte]
Referências
- ↑ a b c d Brown, Theodore L. (2005). Química a Ciência Central. São Paulo: Pearson
- ↑ «Definition of the mole (IUPAC Recommedation 2017)» (em inglês). Consultado em 3 de junho de 2019
- ↑ «Definition agreed by the 26th CGPM (November 2018), implemented 20 May 2019» (em inglês). Consultado em 21 de maio de 2019
- ↑ Talty, John T. (1988). Industrial Hygiene Engineering. Recognition, Measurement, Evaluation, and Control (em inglês). [S.l.]: William Andrew. 142 páginas. ISBN 0-8155-1175-2
- ↑ Lee, C.C. (2005). Environmental Engineering Dictionary (em inglês) 4ª ed. [S.l.]: Rowman & Littlefield. 506 páginas. ISBN 0-86587-848-X
- ↑ International Union of Pure and Applied Chemistry. "amount of substance, n". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
- ↑ International Union of Pure and Applied Chemistry (1993). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, 2ª edição, Oxford: Blackwell Science. pp. 46. ISBN 0-632-03583-8
