Mol - Como medir a quantidade de átomos e moléculas

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.