Como calcular massa molar
Use a fórmula química e as massas da tabela periódica ou divida a massa de uma amostra pela quantidade de matéria conhecida.
Resumo
Pontos principais antes de entrar no passo a passo.
- 1A massa molar é a massa por quantidade de matéria, geralmente expressa em g/mol.
- 2Pela fórmula química, some as contribuições dos elementos multiplicadas pelas respectivas quantidades de átomos.
- 3O índice depois de um parêntese multiplica todos os átomos do grupo.
- 4Se massa e quantidade de matéria forem conhecidas, use M = m ÷ n.
- 5Use os valores da tabela fornecida no problema e arredonde apenas no final.
Massa molar a partir da composição ou da amostra
A soma usa a composição química e valores tabulados dos elementos, na aproximação usual de cálculos escolares. A divisão m ÷ n usa dados da mesma amostra e exige quantidade de matéria maior que zero.
Com m em gramas e n em mol, o resultado sai em g/mol. Uma massa molar de aproximadamente 18 g/mol significa que um mol da substância tem massa de aproximadamente 18 gramas.
Passo a passo
- 1
Leia a fórmula química completa
Identifique cada símbolo, respeitando letras maiúsculas e minúsculas. Um elemento sem índice tem quantidade 1. Registre separadamente os átomos de cada elemento antes de buscar os valores na tabela.
- 2
Resolva índices e parênteses
Em H₂O, conte 2 H e 1 O. Em Ca(OH)₂, o índice 2 multiplica tanto O quanto H: são 1 Ca, 2 O e 2 H. Essa contagem evita esquecer átomos ou multiplicar apenas parte do grupo.
- 3
Escolha os valores da tabela periódica
Use a massa atômica relativa indicada para cada elemento, e não seu número atômico. Para cálculos usuais, seu valor numérico fornece a massa molar atômica em g/mol. Se o enunciado trouxer uma tabela, use seus valores em toda a conta.
- 4
Multiplique, some e confira a unidade
Multiplique cada valor pela quantidade de átomos e some os subtotais. Expresse o resultado em g/mol e arredonde no final. Se os dados disponíveis forem massa e quantidade de matéria da amostra, divida diretamente a massa em gramas pela quantidade em mol.
Exemplos comentados
Exemplo 1
Água: H₂O
Calcule a massa molar da água usando H = 1,008 e O = 15,999 como valores numéricos das massas molares atômicas em g/mol.
A contribuição dos dois átomos de H é 2,016 e a do O é 15,999, totalizando aproximadamente 18,015 g/mol. Com a tabela escolar H = 1 e O = 16, a aproximação seria 18 g/mol. A diferença vem dos valores usados na soma.
Exemplo 2
Hidróxido de cálcio: Ca(OH)₂
Determine a massa molar de Ca(OH)₂ usando Ca = 40,078; O = 15,999; H = 1,008, em g/mol para as massas molares atômicas.
Cada grupo OH contribui com 17,007 g/mol, e há dois grupos. Somando 34,014 ao cálcio, obtém-se aproximadamente 74,092 g/mol. Para duas casas decimais, escreva 74,09 g/mol.
Exemplo 3
Massa molar conhecida pela amostra
Uma amostra de substância pura tem massa de 29,22 g e quantidade de matéria de 0,5 mol. Encontre sua massa molar pelos dados fornecidos.
O quociente é 58,44 g/mol. A conferência é 58,44 × 0,5 = 29,22 g. O valor é compatível com a aproximação usual para NaCl, mas a divisão por si só não identifica a substância nem comprova pureza. Em medições reais, a precisão do resultado depende da precisão dos dados.
Entenda melhor
Qual número da tabela periódica usar
O número atômico informa o número de prótons. Para obter massa molar, use o valor associado à massa atômica relativa, que considera a composição isotópica do elemento. Não substitua esse valor pelo número atômico nem pelo número de massa de um único isótopo.
Os exemplos adotam valores numéricos abreviados da tabela CIAAW: H = 1,008; O = 15,999; Ca = 40,078. São valores para cálculos usuais, com incertezas e possível variação isotópica. A precisão exibida na tabela não torna a massa de toda amostra exatamente igual a esses números.
Quando o problema fornecer H = 1 e O = 16, mantenha essa convenção. Comparar respostas calculadas com tabelas e arredondamentos diferentes pode produzir pequenas diferenças legítimas.
Índices, coeficientes e água de hidratação
Um índice pertence à fórmula: H₂O tem dois átomos de H por molécula. Já um coeficiente antes da fórmula indica uma quantidade proporcional de entidades ou de matéria: em 2 H₂O, a massa molar da água continua sendo a de H₂O. O coeficiente não transforma a substância em outra fórmula.
Em Al₂(SO₄)₃, conte 2 Al, 3 S e 12 O. O índice 3 fora dos parênteses multiplica todo o grupo SO₄. Uma forma de conferir é expandir a contagem antes de multiplicar pelas massas.
Se a fórmula indicar um hidrato, inclua a água de cristalização. Em CuSO₄·5H₂O, a contagem total é 1 Cu, 1 S, 9 O e 10 H. O ponto separa as partes da fórmula e o 5 multiplica H₂O inteiro. Usar apenas CuSO₄ calcularia a massa molar da forma anidra.
Massa molar, massa molecular e quantidade de matéria
Massa molar se refere à massa por mol e costuma aparecer em g/mol. Massa molecular descreve a massa de uma molécula, frequentemente em u. Seus valores numéricos são aproximadamente correspondentes nas unidades usuais, mas representam grandezas diferentes. Para sólidos iônicos como NaCl, fala-se em unidade de fórmula, pois não há moléculas discretas de NaCl no cristal.
Se a massa molar for conhecida, calcule massa = quantidade de matéria × massa molar ou quantidade de matéria = massa ÷ massa molar. Por exemplo, usando M = 18 g/mol como aproximação, 2 mol correspondem a 36 g. No caminho inverso, 36 g ÷ 2 mol = 18 g/mol.
Essas relações pressupõem que a massa e a quantidade de matéria pertençam à mesma substância ou entidade especificada. Uma mistura de composição desconhecida não permite atribuir a soma de uma fórmula química única ao conjunto.
Cuidados comuns
Somar só uma vez cada elemento
Os índices multiplicam as contribuições. Somar H + O para H₂O esquece um átomo de hidrogênio; em grupos entre parênteses, expanda primeiro a contagem.
Usar número atômico ou confundir g com g/mol
Número atômico não é massa atômica relativa. Massa da amostra usa g; massa molar usa g/mol. Em M = m ÷ n, transforme quilogramas em gramas e milimols em mol antes de calcular em g/mol.
Misturar tabelas e arredondar cada subtotal
Use a mesma convenção para todos os elementos, preserve casas intermediárias e arredonde no fim. Não exija igualdade entre uma conta escolar com massas inteiras e outra com valores tabulados mais precisos.
Perguntas frequentes
- Conte os átomos de cada elemento na fórmula, multiplique cada contagem pelo valor numérico de sua massa molar atômica e some os resultados. Para H₂O, com H = 1 e O = 16, a conta é 2 × 1 + 16 = 18 g/mol.
- Use M = m ÷ n para a mesma amostra, com n maior que zero. Se m estiver em gramas e n em mol, M estará em g/mol. Por exemplo, 11 g ÷ 0,25 mol = 44 g/mol.
- O resultado depende da tabela e da precisão adotada. H = 1 e O = 16 produzem 18 g/mol; H = 1,008 e O = 15,999 produzem aproximadamente 18,015 g/mol. Use os valores e o arredondamento pedidos no exercício.
- Um coeficiente como o 2 de 2 H₂O altera a quantidade considerada, mas não a massa molar da água. Já o índice 2 em H₂O faz parte da composição e entra na soma das massas.
- Divida por 1.000. Assim, 18 g/mol correspondem a 0,018 kg/mol. Se usar kg/mol na relação m = n × M, a massa será obtida em quilogramas.
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