Estes exercícios sobre átomos, moléculas e substâncias segundo Dalton abordam a identificação de substâncias e seus componentes a partir do modelo de John Dalton. Publicado por: Diogo Lopes Dias
(Mackenzie-SP) Indique o número de elementos, de átomos, de substâncias e de moléculas representados em um sistema formado por:
a) 3,12,4,5
b) 9,4,5,4
c) 5,5,5,5,
d) 4,3,3,2
e) 12,5,4,4
Os diagramas a seguir representam modelos de substâncias simples, compostas e/ou misturas. As esferas – claras, escuras, listradas etc., ou de tamanhos variados – representam átomos diferentes. Esferas em contato representam átomos ligados quimicamente.
Analisando cada um dos diagramas fornecidos, podemos concluir que:
a) No diagrama a, temos apenas 8 átomos.
b) No diagrama b, temos apenas 5 moléculas.
c) No diagrama 5, as moléculas representam substância composta.
d) No diagrama d, temos 3 elementos químicos.
e) nda.
Dado o sistema a seguir em que as esferas representam átomos:
Segundo o modelo de John Dalton, qual é a quantidade de moléculas presentes no sistema?
a) 1.
b) 2.
c) 6.
d) 4.
e) 5.
(UEPB) Observe os sistemas (s) abaixo:
Considerando que cada tipo de esfera representa um átomo diferente, marque a alternativa que indica o número de elementos químicos (E) e o número de substâncias (Sb) de cada sistema (S).
a) S1: 6E e 3Sb ; S2: 3E e 9Sb ; S3: 4E e 10Sb
b) S1: 3E e 1Sb ; S2: 1E e 3Sb ; S3: 2E e 1Sb
c) S1: 3E e 3Sb ; S2: 3E e 3Sb ; S3: 2E e 2Sb
d) S1: 3E e 6Sb ; S2: 9E e 1Sb ; S3: 10E e 4Sb
e) S1: 2E e 1Sb ; S2: 3E e 1Sb ; S3: 1E e 2Sb
respostas
Letra a). Segundo o modelo de Dalton, os elementos químicos são representados por esferas de características diferentes. O sistema apresentado possui três tipos (preta, branca e vermelha), totalizando um total de 12 átomos. Já as substâncias seriam os grupos de átomos com características distintas. Por isso, na imagem, há apenas quatro substâncias (branco com preto, duas pretas com branco, branco com branco, vermelha com branco). Por fim, temos cinco moléculas, que nada mais são do que grupos de átomos.
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Letra c). A letra “a” está errada porque o diagrama “a” apresenta sete átomos. A letra “b” está errada porque, no diagrama b, há apenas quatro moléculas. A letra “d” está errada porque, no diagrama d, há dois tipos de esferas e, por isso, dois elementos químicos diferentes.
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Letra c). Definimos molécula como um grupo de átomos. Assim, a partir dessa definição e analisando a imagem do sistema fornecido, percebemos facilmente que há seis grupos de átomos ou seis moléculas.
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Letra e). Número de elementos (o elemento está relacionado com o tipo da esfera): no sistema 1, temos duas esferas diferentes e, por isso, dois elementos; no sistema 2, temos três esferas diferentes e, por isso, três elementos; no sistema três, temos apenas um tipo de esfera e, por isso, um elemento.
Número de substâncias (a substância está relacionada com o tipo de grupo de átomos): no sistema 1, temos três grupos de átomos iguais e, por isso, uma substância; no sistema 2, temos três grupos de átomos iguais e, por isso, uma substância; no sistema 3, temos dois tipos de grupos diferentes (dois com dois átomos e outros dois com três átomos) e, por isso, duas substâncias.
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Talvez a grandeza mais conhecida pelos químicos seja o mol. No entanto, quando ensinamos isso aos alunos, parece que estamos falando em algo fantástico ou sobrenatural.
Vamos fazer um exercício de memória: feche os olhos e regrida até seus tempos de primário, onde a "tia" ensinou a você sobre a dúzia. Ela mostrou que uma dúzia correspondia a doze unidades e começou a torturá-lo com problemas que diziam mais ou menos o seguinte: Joãozinho foi à feira e comprou meia dúzia de bananas. Quantas bananas ele comprou?
Ou você está rindo ou achando que o autor deste artigo está louco, mas o conceito de mol é bem semelhante à questão da dúzia...
Mol é uma quantidade
Assim como ao falar em dúzia - não importa se de bananas, laranjas, pessoas, carros -, estamos nos referindo a uma quantidade - doze - de alguma coisa, quando nos referimos à dezena estamos nos referindo à quantidade dez de alguma coisa. Pois bem, quando falamos em mol, também estamos nos referindo a uma certa quantidade de alguma coisa.
A única diferença entre dúzia, dezena e mol é a quantidade que representam. Se dúzia sugere imediatamente 12, dezena sugere 10, basta saber agora quanto o mol representa. A quantidade é bastante grande: 6,02 x 10²³.
Assim, se uma dúzia de laranjas corresponde a 12 laranjas, um mol de laranjas corresponde a 6,02 x 10²³ laranjas. Simples assim!
Mas o que o mol mede?
Nada. Mol não é uma unidade de medida, é uma quantidade. Você pode utilizar-se dele para indicar uma quantidade do que quiser mas, assim como usamos dúzia quando apropriado, tomaremos esse cuidado também com o mol. Você não vai à padaria e pede: "Por favor, poderia me fornecer 10²³ mols ou moles de pães?"
Embora possa fazer isso, o atendente provavelmente ficará olhando para você com cara de ponto de interrogação. É mais conveniente pedir meia dúzia de pães, embora as duas formas estejam se referindo à mesma quantidade.
Na química, como lidamos com átomos e moléculas e estes são muito pequenos, uma pequena quantidade de qualquer substância possui um número muito grande deles. Neste caso, o mol é bastante apropriado e útil.
Quantificando em mol
Apesar de me tornar repetitivo e insistente, volto a dizer que você usa o mol como usa a dúzia. Se você precisa se referir a 6,02 x 10²³ moléculas, você pode dizer simplesmente 1 mol de moléculas. Se disserem a você que uma amostra contém meio mol de moléculas, você entenderá que existem 3,01 x 10²³ moléculas (6,02 x 10²³ dividido por dois). Não é igualzinho aos problemas propostos pela "tia" do primário?
Complicando... ou tentando complicar
Vamos voltar ao primário e pegar um problema mais difícil: Quantas patas há em uma dúzia de galinhas? E quantos bicos?
A resposta deve ter sido imediata: duas dúzias (ou 24) patas e uma dúzia (ou 12) bicos. Seu raciocínio foi o seguinte: cada galinha tem duas patas, portanto, doze galinhas têm 2 x 12 = 24 patas; cada galinha tem um bico portanto doze galinhas têm 1 x 12 = 12 bicos.
Veja agora este problema de Química: Em um mol de moléculas de água (H2O), quantos átomos de hidrogênio existem? E quantos átomos de oxigênio existem?
Você resolverá da mesma forma: se uma molécula de água tem dois átomos de hidrogênio, um mol de moléculas têm (1 x 2) 2 mol (ou 12,04 x 10²³) de átomos de hidrogênio. Se cada molécula de água tem um átomo de oxigênio, um mol de moléculas de água têm (1 x 1) 1 mol (ou 6,02 x 10 ²³) de átomos de oxigênio.
O número de Avogadro
Esse estranho número, 6,02 x 10²³, recebeu o nome de número de Avogadro em homenagem a Amedeo Avogadro, físico italiano que trabalhou na teoria cinética dos gases e imortalizou-se pela conhecida hipótese de Avogadro: "Volumes iguais de uma substância gasosa, nas mesmas condições de temperatura e pressão, contêm o mesmo número de moléculas."
Quem faz a ciência
Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro (1776-1856): Nascido em Torino, Itália, filho do Conde Filippo Avogadro e Anna Maria
Vercellone. Em 1811 publicou um artigo que explicava a diferença entre átomo e molécula, clareando uma dúvida que ainda pairava na teoria de Dalton.
Veja errata.