Resumo nº2

 

Ordens de grandeza, escalas de comprimento e dimensões à escala atómica

 

• Ordem de grandeza de um número é a potência de 10 mais próxima desse número.

• Nanotecnologia é o ramo da ciência que se dedica ao estudo da manipulação de partículas de dimensão inferior a 100 nm, à escala atómica e à escala molecular.

• Conversão de unidades de comprimento:

 

Constituição dos átomos

 

Núcleo atómico - zona mais central do átomo, carregada positivamente, onde se encontram partículas que, pela sua localização, se designam por nucleões:

protões (com carga elétrica positiva);

neutrões (sem carga elétrica).

Nuvem eletrónica - zona fora do núcleo, ocupando um espaço muito maior que o do núcleo, onde se movem os eletrões, com carga elétrica negativa e com massa muito inferior à dos protões e à dos neutrões.

O átomo é uma partícula globalmente neutra (carga total positiva igual à carga total negativa). Assim, o número de protões (carga positiva) é igual ao número de eletrões (carga negativa).

Número atómico (Z) = Número de protões (p) = Número de eletrões (e);

Número de massa (A) = Número de protões (p) + Número de neutrões (n).

Isótopos de um mesmo elemento são caracterizados por terem:

o mesmo número atómico Z, pois têm o mesmo número de protões e de eletrões;

diferente número de massa A, pois diferem no número de neutrões.

 

Massa isotópica e massa atómica relativa média, massa molecular relativa

Massa atómica relativa média - indica o número de vezes que a massa de um átomo é maior que a massa-padrão (termo de comparação).

Para se determinar a massa atómica relativa média de um elemento X que possui isótopos, calcula-se uma média pesada, que tem de ter em linha de conta:

• os isótopos e a sua massa isotópica relativa (massa atómica relativa de cada isótopo);

• a abundância relativa de cada isótopo(%);

Assim, a massa atómica relativa média de um elemento X, com isótopos de massa isotópica relativa média, Ar1, Ar2, ...  , Arn, é dada por:


A massa molecular relativa (Mr) - representa o número de vezes que a massa da molécula é maior que a massa-padrão (1/12 da massa do átomo de carbono-12) e é adimensional. Pode obter-se somando as massas atómicas relativas de todos os átomos presentes na molécula.

 


Quantidade de matéria (n) e massa molar (M)

 

• A mole é a quantidade de matéria que contém tantas entidades quantos os átomos que existem em 0,012 kg de carbono-12. Este isótopo de carbono foi escolhido como padrão de referência.

Constante de Avogadro, de símbolo L ou NA:

L (ou NA) = 6,02 x 1023 mol-1

• As quantidades de matéria, representadas por n e expressas em mol, podem ser variáveis e conterão números de entidades N também variáveis, sendo n e N diretamente proporcionais:

 N = NA x n

A massa molar, M, é a massa de uma quantidade de matéria que contém 6,02 x 1023 partículas, ou seja, é a massa de 1 mol de partículas. Exprime-se em g mol-1 ou g/mol.

 

Fração molar, fração mássica e percentagem em massa

 

• Fração molar xA de um componente A de uma mistura de, por exemplo, N substâncias, componentes A, B, ... e N, define-se como:


em que nA, nB e nN são as quantidades das substâncias A, B, ... e N:

 

• a fração molar não tem unidades, ou seja, é uma grandeza adimensional;

• a fração molar de qualquer componente é inferior a 1;

• a soma de todas as frações molares dos componentes da mistura é igual a 1, ou seja, XA + XB + ... + XN = 1.

 

• Fração mássica de um componente A de uma mistura de componentes A, B, ... , N, é dada por:


• Percentagem em massa(% m/m) é dada pela mesma relação da fração mássica, expressa em percentagem:

 

• a fração mássica e a % m/m não têm unidades, ou seja, são grandezas adimensionais;

• a fração mássica de qualquer componente e a % m/m são respetivamente inferiores a 1 e a 100%;

• a soma de todas as frações mássicas dos componentes da mistura é igual a 1 e a soma de todas as % m/m é igual a 100%;

• as frações molar e mássica podem converter-se uma na outra, com recurso à massa molar de cada componente, M (A), M (B), ... M (N).

 

Contactos

© Triplex