Dr. Kimio - Caso Geral: Massa e Quantidade

Questão: qual a massa de etanol necessária para produzir 100.000 moléculas de água?

Para relacionar a quantidade de moléculas na equação balanceada, utilizamos o conceito de mol. O mol nos serve como uma unidade de conversão, assim, de forma prática, sempre que falamos em 1 mol de qualquer entidade estamos falando que há 6,02 x 10²³ unidades desta entidade.

1º) Calcular a massa molar do C₂H₆O;

                                               C₂H₆O: 12 x 2 + 1 x 6 + 16 = 46 g/mol

2º) Retirar a relação entre os componentes da equação balanceada;

Da equação: a reação de 1 mol de C₂H₆O formam 3 mols de H₂O

3º) Calcular a quantidade de moléculas de H₂O que reagem de acordo com a equação:

                                               1 mol  →  6,02 x 10²³ moléculas

                                               3 mols → X

                                                               X = 18,06 x 10²³ moléculas de H₂O

Obs.: ATENÇÃO para não multiplicar errado o número 6,02 x 10²³, pois multiplicamos apenas a parte numérica (6,02) e deixamos como está a parte da potência (10²³) que indica o ‘tamanho’ do número.

4º) Montar regra de três com as quantidades;

46 g de C₂H₆O (1 mol) → 18,06 x 10²³ moléculas de H₂O (3 mols) {Dados da equação balanceada}

                Y                    →   100.000 moléculas de H₂O

                                              Y = 254706,5 x 10^-23 g =  2,55 x 10^-18 g de etanol serão consumidos.

Obs.: ATENÇÃO nesta conta, pois apenas um dos números possui expoente: ao executar os cálculos, tem-se:

46 de C₂H₆O x 100.000 moléculas de H₂O = 18,06 x 10²³ moléculas de H₂O x Y

De forma mais simples: 46x 100.000 = 18,06x10²³ x Y

4.600.000 = 18,06x10²³ x Y

Y = 4.600.000/18,06x10²³

Neste ponto, efetuamos a conta 4.600.000/18,06 somente, que resulta 254706,5. Usamos uma das propriedades da matemática que nos permite passar o termo 10²³ (que está em baixo – no denominador – da divisão) para cima trocando o sinal do expoente; ficando 254706,5 x 10^-23. Porém temos que usar a mesma notação para o número, ajustando para que esteja compreendido entre 0 e 9, como nos pede a notação científica. Portanto, o número 254706,5 deve ser escrito 2,54706,5; ficando 100.000 vezes menor; para compensar a diminuição do número temos que aumentar o expoente em 5 casas decimais que passa de 10^-23 para 10^-18; ficando o número 2,547065 x 10^-18; que é arredondado para 2,55 x 10^-18; para ficar com a mesma quantidade de algarismos significativos que foram usados no problema (6,02 x 10²³)

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