Átomos e moléculas individuais, os blocos de construção da matéria, são muito pequenos para medir usando instrumentos ou unidades macroscópicas, então os cientistas expressam massa usando Unidades de Massa Atômica, geralmente encurtadas para amu ou AMU. No mundo real, no entanto, o uso de unidades de massa atômica seria impraticável por causa do bazillions de átomos e moléculas que compõem as quantidades macroscópicas. Reconhecendo isso, os cientistas definiram o AMU de modo a tornar simples a conversão de quantidades microscópicas para macroscópicas. A massa de um átomo ou molécula na AMU é igual à massa de uma mole dos átomos ou moléculas em gramas. Um grama é um milésimo de um quilo.

TL; DR (Demasiado longo; não leu)

A massa de um elemento ou molécula em unidades de massa atómica é igual à massa de um mole das mesmas partículas em gramas. Divida o número por 1.000 para obter a massa molar em quilogramas.

O que é uma toupeira?

Uma toupeira é um número muito grande de átomos ou moléculas. Esse grande número, conhecido como o número de Avogadro, é 6,02 x 10 ^{23. Este número foi determinado através de uma série de experimentos conduzidos ao longo de um período de cerca de 100 anos por vários pesquisadores. Uma toupeira é para o mundo macroscópico o que uma partícula individual é para o mundo microscópico com uma diferença: você pode quebrar uma toupeira em frações, mas você não pode fazer isso para uma partícula como um átomo ou molécula sem transformá-la em outra coisa.}

Uma Mole de Gás Hidrogênio

A regra é que a massa de uma partícula na AMU é igual à massa de uma mole das partículas em gramas. Por exemplo, a massa atômica de uma molécula de hidrogênio (H2) é de 2,016 AMU, então uma molécula de hidrogênio gasoso pesa 2,016 gramas. Como há 1.000 gramas em um quilograma, a massa de um mole de gás hidrogênio é (2.016 × 1.000) = 0.002016 = 2.016 X 10 ^{-3 quilogramas.}

Você pode ter uma quantidade de partículas que não constitui uma toupeira. Por exemplo, sua amostra de gás hidrogênio pode pesar apenas 2,52 x 10 <-4 kg. Você pode usar a massa atômica de hidrogênio, medida em AMU, para calcular a fração de uma mole do gás em sua amostra. Apenas divida a massa da sua amostra, em quilogramas, pela massa de uma mole em quilogramas. Como uma mole de gás hidrogênio tem uma massa de 2,016 X 10-3 kg, e você tem 2,25 X 10-4 kg, você tem apenas 1/8 de mole.

Massa molar de compostos |

Para determinar a massa de um composto, você conta os átomos no composto observando sua fórmula química. Olhe para cima as massas de cada um dos átomos que constituem a molécula na tabela periódica, some estas massas, e você terá a massa da molécula em AMU. Esta é também a massa de uma mole do composto em gramas. Se você quiser a massa molar em quilogramas, divida por 1.000.

Exemplos

1. Qual é a massa molar do carbonato de cálcio em quilogramas?

A fórmula química do carbonato de cálcio no CaCO _{3. A partir da tabela periódica, você pode determinar a massa de cálcio (Ca) para ser 40.078 AMU, a de carbono (C) para 12.011 AMU e a de oxigênio (O) para 15.999 AMU. Multiplicando a massa de oxigênio por 3 e adicionando a ela as massas de carbono e cálcio, você obtém a massa da molécula CaCO3, que é 100.086 AMU. Isto significa que uma mole de carbonato de cálcio tem uma massa de 100,086 gramas, que é (100,086 × 1,000) = 0,100086 kg.}

2. Quantas toupeiras estão em uma amostra de alumínio pesando 5 quilos?

O peso atômico do alumínio (Al) é 26.982 AMU, então uma toupeira do metal pesa 26.982 gramas ou 0.026982 quilos. Uma amostra pesando 5 kg contém (5 ÷ 0,026982) = 185,31 moles.