Química · 9.ª–12.ª classe

Como calcular a massa molar de uma substância?

  • 8 min de leitura
  • 4 exemplos resolvidos
  • 5 exercícios com solução
  • Atualizado em

Resposta curta

A massa molar (M) de uma substância calcula-se somando as massas atómicas de todos os átomos presentes na fórmula, multiplicando cada uma pelo respetivo índice. Exprime-se em g/mol. Exemplo: H2O tem M = 2 × 1 + 16 = 18 g/mol, ou seja, 1 mol de água tem 18 g.

Fórmula e significado de cada termo

A massa molar é a massa de 1 mol de entidades de uma substância. Calcula-se a partir das massas atómicas relativas da tabela periódica:

Massa molar

M = (soma das massas atómicas de cada elemento × o seu índice) em g/mol Relação com a amostra: M = m ÷ n (m em g, n em mol)

  • Massa atómica relativa (Ar): valor da tabela periódica, por exemplo H = 1, C = 12, N = 14, O = 16, Na = 23, Mg = 24, Al = 27, S = 32, Cl = 35,5, K = 39, Ca = 40, Fe = 56, Cu = 63,5, Zn = 65.
  • Índice: o número pequeno à direita do símbolo. Em CO2, o índice do O é 2; o do C é 1 (não se escreve).
  • g/mol: mostra que M é gramas por cada mole. Os valores de Ar são adimensionais, mas na massa molar passam a ter a unidade g/mol.

Condições de aplicação

O método serve para substâncias moleculares (H2O, CO2), iónicas (NaCl, onde se usa a «unidade fórmula») e elementos (Fe, O2). Nos elementos formados por moléculas, como O2, N2 ou H2, conte os átomos da molécula: M(O2) = 32 g/mol, mas M(O) = 16 g/mol. Os valores das massas atómicas podem variar ligeiramente entre tabelas (Cl = 35,5 ou 35,45); use os que o seu manual ou o enunciado indicar.

Passo a passo

  1. Escreva a fórmula química correta da substância.
  2. Liste os elementos e o número de átomos de cada um. Se houver parênteses, multiplique tudo o que está dentro pelo índice que vem depois do parêntese.
  3. Procure a massa atómica de cada elemento na tabela periódica (ou no enunciado).
  4. Multiplique cada massa atómica pelo número de átomos desse elemento.
  5. Some todos os produtos.
  6. Escreva a unidade g/mol e verifique se o resultado é razoável (uma molécula com mais átomos tem massa molar maior).

Exemplos resolvidos

Exemplo 1 — Substância simples: CO2

Enunciado: Calcule a massa molar do dióxido de carbono, CO2. (C = 12; O = 16)

Resolução:

  1. Átomos: 1 de C e 2 de O.
  2. C: 1 × 12 = 12.
  3. O: 2 × 16 = 32.
  4. Soma: 12 + 32 = 44.

Resposta: M(CO2) = 44 g/mol. Verificação: 44 é maior do que 32 (O2), como esperado por ter mais um átomo pesado.

Exemplo 2 — Composto iónico com parênteses: Ca(OH)2

Enunciado: Calcule a massa molar do hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, vulgarmente chamado cal apagada, usada na construção em Angola. (Ca = 40; O = 16; H = 1)

Resolução:

  1. O índice 2 fora do parêntese multiplica O e H: há 1 Ca, 2 O e 2 H.
  2. Ca: 1 × 40 = 40.
  3. O: 2 × 16 = 32.
  4. H: 2 × 1 = 2.
  5. Soma: 40 + 32 + 2 = 74.

Resposta: M(Ca(OH)2) = 74 g/mol. Verificação: (OH) vale 16 + 1 = 17; 2 × 17 = 34; 40 + 34 = 74.

Exemplo 3 — Com dois parênteses encaixados: Al2(SO4)3

Enunciado: Calcule a massa molar do sulfato de alumínio, Al2(SO4)3. (Al = 27; S = 32; O = 16)

Resolução:

  1. Átomos: 2 de Al; 3 de S; 3 × 4 = 12 de O.
  2. Al: 2 × 27 = 54.
  3. S: 3 × 32 = 96.
  4. O: 12 × 16 = 192.
  5. Soma: 54 + 96 + 192 = 342.

Resposta: M = 342 g/mol. Verificação: o grupo SO4 vale 32 + 64 = 96; 3 × 96 = 288; 288 + 54 = 342.

Exemplo 4 — Nível de exame: sal hidratado CuSO4·5H2O

Enunciado: O sulfato de cobre(II) penta-hidratado, CuSO4·5H2O, é um sólido azul. Calcule a sua massa molar. (Cu = 63,5; S = 32; O = 16; H = 1)

Resolução:

  1. Parte do sal anidro, CuSO4: 63,5 + 32 + 4 × 16 = 63,5 + 32 + 64 = 159,5.
  2. Água de cristalização: 5 H2O, com M(H2O) = 18; logo 5 × 18 = 90.
  3. Soma: 159,5 + 90 = 249,5.

Resposta: M = 249,5 g/mol. Verificação: o ponto a meio da fórmula significa «mais 5 moléculas de água» e não uma multiplicação; por isso se soma 90 ao valor do sal anidro.

Erros frequentes no cálculo

  • Ignorar o parêntese: em Ca(OH)2 calcular 40 + 16 + 1 = 57 em vez de 74. Multiplique sempre o conteúdo do parêntese pelo índice.
  • Usar o número atómico (Z) em vez da massa atómica. O Z do oxigénio é 8, mas a sua massa atómica é 16.
  • Esquecer a atomicidade dos elementos moleculares: O2 tem 32 g/mol, não 16.
  • Não multiplicar pelo índice (por exemplo, calcular H2O como 1 + 16 = 17).
  • Trocar a unidade, escrevendo «g» ou «u» em vez de g/mol.
  • Ignorar a água de cristalização nos sais hidratados, ou somá-la uma só vez em vez de multiplicar pelo coeficiente.

Exercícios propostos

Tente resolver primeiro no caderno; depois confira.

1Exercício 1

Calcule a massa molar da glicose, C6H12O6. (C = 12; H = 1; O = 16)

Ver solução

C: 6 × 12 = 72; H: 12 × 1 = 12; O: 6 × 16 = 96. Soma: 72 + 12 + 96 = 180 g/mol.

2Exercício 2

Calcule a massa molar do ácido sulfúrico, H2SO4. (H = 1; S = 32; O = 16)

Ver solução

H: 2 × 1 = 2; S: 32; O: 4 × 16 = 64. Soma: 2 + 32 + 64 = 98 g/mol.

3Exercício 3

Calcule a massa molar do nitrato de amónio, NH4NO3, usado como adubo. (N = 14; H = 1; O = 16)

Ver dica

Há dois átomos de azoto: um no NH4 e outro no NO3.

Ver solução

N: 2 × 14 = 28; H: 4 × 1 = 4; O: 3 × 16 = 48. Soma: 28 + 4 + 48 = 80 g/mol.

4Exercício 4

Calcule a massa molar do fosfato de cálcio, Ca3(PO4)2. (Ca = 40; P = 31; O = 16)

Ver solução

Ca: 3 × 40 = 120; P: 2 × 31 = 62; O: 2 × 4 × 16 = 128. Soma: 120 + 62 + 128 = 310 g/mol.

5Exercício 5

Uma amostra de carbonato de sódio, Na2CO3, tem massa 53 g. Calcule a massa molar e a quantidade de matéria na amostra. (Na = 23; C = 12; O = 16)

Ver dica

Depois de M, use n = m ÷ M.

Ver solução

M = 2 × 23 + 12 + 3 × 16 = 46 + 12 + 48 = 106 g/mol. n = 53 ÷ 106 = 0,5 mol.

Perguntas frequentes

Qual é a fórmula para calcular a massa molar de uma substância?

Soma-se, para cada elemento, a massa atómica multiplicada pelo número de átomos desse elemento na fórmula. Se conhecer uma amostra, também vale M = m ÷ n, com a massa em gramas e a quantidade de matéria em mol.

Como verificar se o resultado está correto?

Calcule por outro caminho, por exemplo agrupando os radicais (SO4 = 96) e depois multiplicando. Confirme também que a unidade é g/mol e que um composto com mais átomos tem massa molar maior do que um mais simples.

Qual é a diferença entre massa molar e massa molecular relativa?

A massa molecular relativa (Mr) é um número sem unidade que compara a molécula com 1/12 do átomo de carbono-12; a massa molar tem o mesmo valor numérico, mas com a unidade g/mol. Para a água, Mr = 18 e M = 18 g/mol.

Que erros se cometem ao calcular a massa molar?

Os principais são ignorar o parêntese, usar o número atómico em vez da massa atómica e esquecer que elementos como O2 e N2 são moleculares. Veja «Erros frequentes no cálculo».

Resumo

  • A massa molar M é a massa de 1 mol de entidades e mede-se em g/mol.
  • Calcula-se somando (massa atómica × índice) para todos os elementos da fórmula.
  • Os parênteses multiplicam tudo o que contêm pelo índice que os segue.
  • Nos sais hidratados, some também a água de cristalização: n × 18.
  • A massa molar liga massa e quantidade de matéria: n = m ÷ M.

Onde aprofundar

  • O manual de Química da sua classe e o programa oficial (INIDE / Ministério da Educação de Angola) — confirme a edição em vigor.
  • A tabela periódica da IUPAC, para consultar as massas atómicas.
  • O manual aberto OpenStax Chemistry (em inglês), secção sobre massa molecular e mole.

Continue a estudar

9.ª–12.ª classe8 min

Como calcular a quantidade de matéria (número de moles)?

A quantidade de matéria (n), em mol, obtém-se pela massa dividida pela massa molar: n = m ÷ M. Também se pode calcular pelo número de partículas, n = N ÷ NA, ou, para…

4 exemplos5 exercícios com solução

9.ª–12.ª classe7 min

Exercícios resolvidos de mole e massa molar

Nos exercícios de mole e massa molar usam-se três relações: M = soma das massas atómicas (g/mol), n = m ÷ M e N = n × NA, com NA = 6,02 × 1023 mol-1. Quase todos os…

4 exemplos6 exercícios com solução

9.ª–12.ª classe9 min

O que é a mole?

A mole (símbolo mol) é a unidade SI da grandeza quantidade de matéria. Uma mole de qualquer entidade (átomos, moléculas, iões) contém sempre 6,02 × 1023 dessas…

4 exemplos5 exercícios com solução

9.ª–12.ª classe9 min

Como resolver problemas de estequiometria?

Passos: 1) escreva a equação química equilibrada; 2) converta o dado para mol; 3) use a razão entre os coeficientes para obter as moles da substância pedida; 4)…

4 exemplos5 exercícios com solução

Ver tudo de Química · Capítulo: Mole e cálculos químicos