2.8: The Mole

Porque átomos e moléculas são extremamente pequenos, há um grande número deles em qualquer amostra macroscópica. O 1 cm3 de mercúrio referido na introdução às toupeiras conteria 4.080 x 1022 átomos de mercúrio, por exemplo, e os 3.47 cm3 de bromo conteriam o dobro (8.160 x 1022) de átomos de bromo. Os números muito grandes envolvidos na contagem de partículas microscópicas são inconvenientes para se pensar ou para escrever. Portanto, os químicos escolheram contar átomos e moléculas usando uma unidade chamada toupeira. Uma molécula (mol abreviado) é 6,022 x 1023 das partículas microscópicas que compõem a substância em questão. Assim 6.022 x 1023 átomos de Br é referido como 1 mol Br. Os 8.160 x 1022 átomos na amostra que temos vindo a discutir seriam

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A ideia de usar um grande número como uma unidade com a qual medir quantos objectos temos não é exclusiva dos químicos. Ovos, donuts, e muitas outras coisas são vendidos pela dúzia – uma unidade de doze itens. Objetos menores, como lápis, podem ser encomendados em unidades de 144, ou seja, pelo bruto, e o papel é embalado em resmas, cada uma das quais contendo 500 folhas. Um químico que se refere a 0,1355 mol Br é muito parecido com um gerente de livraria que encomenda 2½ dúzia de camisas de suor, 20 bruto de lápis, ou 62 resmas de papel.

Há uma diferença de grau, no entanto, porque a unidade do químico, 6,022 x 1023, é tão grande. Uma pilha de papel contendo uma toupeira de folhas estenderia mais de um milhão de vezes a distância da terra ao sol, e 6,022 x 1023 grãos de areia cobririam toda a terra do mundo a uma profundidade de quase 2 pés. Obviamente há muitas partículas numa toupeira de qualquer coisa.

Por que é que os químicos escolheram um número tão invulgar como 6,022 x 1023 como a unidade com a qual contar o número de átomos ou moléculas? Certamente um número redondo bonito seria mais fácil de lembrar. A resposta é que o número de gramas na massa de 1 mol de átomos de qualquer elemento é o peso atómico desse elemento. Por exemplo, 1 mol de átomos de mercúrio não só contém 6,022 x 1023 átomos, mas a sua massa de 200,59 g é convenientemente obtida pela adição da unidade grama à Tabela de Pesos Atómicos. Alguns outros exemplos são

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Aqui e nos cálculos subsequentes os pesos atómicos são arredondados a duas casas decimais, a menos que, como no caso do H, menos de quatro figuras significativas permanecessem.

A massa de uma molécula também pode ser obtida a partir de pesos atómicos. Assim como uma dúzia de ovos terá uma dúzia de claras e uma dúzia de gemas, uma molécula de CO conterá uma molécula de átomos C e uma molécula de O.

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A massa de uma molécula de CO é assim

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O peso molecular de CO (28,01) expresso em gramas é a massa de uma molécula de CO. Alguns outros exemplos estão na Tabela {1}(PageIndex{1}}).

Tabela {1}(PageIndex{1}): Peso molecular

Molécula	Peso molecular	Massa de 1 Mol de Moléculas
Br2	2(79.90) = 159,80	159,80 g
O2	2(16,00) = 32,00	32,00 g
H2O	2(1.008) + 16 = 18,02	18,02 g
HgBr2	200,59 + 2(79,90) = 360,39	360,39 g
Hg2Br2	2(200.59) + 2(79,90) = 560,98	560,98 g

É importante especificar a que tipo de partícula uma toupeira se refere. Uma toupeira de átomos de Br, por exemplo, tem apenas metade de tantos átomos (e metade de uma grande massa) como uma toupeira de moléculas de Br2. É melhor não falar sobre uma toupeira de bromo sem especificar se você quer dizer 1 mol Br ou 1 mol Br2.