{"id":3130,"date":"2011-10-23T02:13:59","date_gmt":"2011-10-23T05:13:59","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/100nexos\/2011\/10\/de-onde-vem-o-mol\/"},"modified":"2011-10-23T02:13:59","modified_gmt":"2011-10-23T05:13:59","slug":"de-onde-vem-o-mol","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/100nexos\/2011\/10\/23\/de-onde-vem-o-mol\/","title":{"rendered":"De onde vem o Mol?"},"content":{"rendered":"<p><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" style=\"border-bottom: 0px;border-left: 0px;padding-left: 0px;padding-right: 0px;border-top: 0px;border-right: 0px;padding-top: 0px\" border=\"0\" alt=\"Watchmen-Dr-Manhatten-Logo-500x375\" src=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/100nexos\/wp-content\/uploads\/sites\/219\/2011\/10\/Watchmen-Dr-Manhatten-Logo-500x375-1.jpg\" width=\"545\" height=\"409\"><\/p>\n<blockquote>\n<p>\u201cJuro lealdade ao mol, \u00e0 Uni\u00e3o Internacional de Qu\u00edmica Pura e Aplicada e \u00e0 massa at\u00f4mica que representa, um n\u00famero, bem divis\u00edvel, com \u00e1tomos e mol\u00e9culas para todos\u201d \u2013 <strong>Sylvia Cooper<\/strong>, estudante secund\u00e1ria de West Virginia, EUA<\/p>\n<\/blockquote>\n<p>Hoje, dia 23\/10, precisamente das 6h02 da manh\u00e3 \u00e0s 6h02 da noite estar\u00e1 sendo celebrado o <a href=\"http:\/\/www.moleday.org\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Dia do Mol<\/a>, a unidade b\u00e1sica da qu\u00edmica representado na constante de Avogadro, <strong>6,02 x 10^23<\/strong>.<\/p>\n<p><strong>Renato Russo<\/strong> j\u00e1 expressou seu <a href=\"http:\/\/www.cifraclub.com.br\/legiao-urbana\/quimica\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">\u00f3dio \u00e0 qu\u00edmica<\/a>, e o mol, como uma de suas unidades b\u00e1sicas serve bem para entender por que a mat\u00e9ria \u00e9 t\u00e3o pouco apreciada.<\/p>\n<p>\u00c9 f\u00e1cil encontrar a defini\u00e7\u00e3o dada pelos livros-texto do mol. \u00c9 \u201c<em>a quantidade de mat\u00e9ria de um sistema que cont\u00e9m tantas entidades elementares quanto s\u00e3o os \u00e1tomos contidos em 12 gramas de carbono-12<\/em>\u201d. Todos recitamos isso como rob\u00f4s, mas por qu\u00ea?<\/p>\n<p>Voc\u00ea sabe de onde vem o mol?<\/p>\n<p>A resposta fundamental est\u00e1 n\u00e3o no carbono-12, mas no hidrog\u00eanio-1. Composto de um pr\u00f3ton positivo e um el\u00e9tron negativo, \u00e9 o \u00e1tomo mais simples e em um mundo ideal, 1 grama de hidrog\u00eanio-1 teria 1 mol de \u00e1tomos. Seria t\u00e3o mais simples entender o mol!<\/p>\n<p>Basta pegar uma balan\u00e7a ultra-precisa e medir a massa de 1 pr\u00f3ton e 1 el\u00e9tron para chegar \u00e0 massa de 1 \u00e1tomo de hidrog\u00eanio, e ent\u00e3o calcular quantos \u00e1tomos desses s\u00e3o necess\u00e1rios para chegar a 1 grama. Vamos fazer isso?<\/p>\n<p>A <a href=\"http:\/\/physics.nist.gov\/cgi-bin\/cuu\/Value?mp\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">massa do pr\u00f3ton<\/a> \u00e9 de 1,67 x 10^-24 gramas. A <a href=\"http:\/\/physics.nist.gov\/cgi-bin\/cuu\/Value?me|search_for=electron+mass\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">massa do el\u00e9tron<\/a> \u00e9 9,11 x 10^-28 gramas, mais de 1.800 vezes menor e para nossos c\u00e1lculos de verso de envelope, vamos ignor\u00e1-la.<\/p>\n<p>Agora, fa\u00e7amos a conta muito complexa da regra de tr\u00eas e vamos dividir:<\/p>\n<p align=\"center\">1 g \/ (1,67 x 10^-24 g)<\/p>\n<p>Para obter o n\u00famero aproximado de \u00e1tomos de hidrog\u00eanio-1 contidos em 1 g.<\/p>\n<p>O resultado?<\/p>\n<p align=\"center\">5,99 x 10^23<\/p>\n<p>Parece familiar? \u00c9 praticamente a constante de Avogadro que celebramos hoje, 6,02&#215;10^23, ou seiscentos e dois quintilh\u00f5es. Isso n\u00e3o \u00e9 coincid\u00eancia, em um mundo \u201cideal\u201d o valor seria exatamente igual, e seria muito mais f\u00e1cil entender de onde vem o mol. 1 grama de hidrog\u00eanio-1 possuiria exatamente 1 mol de \u00e1tomos.<\/p>\n<p>De onde vem a diferen\u00e7a? Pode-se pensar que a diferen\u00e7a vem da massa do el\u00e9tron que desprezamos, mas este \u00e9 apenas parte do problema. A resposta \u201cporque sim\u201d \u00e9 porque n\u00e3o se usa o hidrog\u00eanio-1 como padr\u00e3o, e sim o carbono-12. Mas por qu\u00ea? Por que definimos o mol como o n\u00famero de \u00e1tomos em 12 gramas de carbono-12?<\/p>\n<p>Bem, pesar um \u00fanico \u00e1tomo \u00e9 muito complicado. Historicamente, nem o hidrog\u00eanio nem o carbono foram usados inicialmente: usava-se o oxig\u00eanio, porque ele se combina com quase todos os outros \u00e1tomos, formando desde o di\u00f3xido de carbono no ar ao \u00f3xido de ferro da ferrugem, facilitando muito a an\u00e1lise. Mas mesmo nisso havia uma complica\u00e7\u00e3o: f\u00edsicos mediam apenas o is\u00f3topo puro de oxig\u00eanio-16, porque seus espectr\u00f4metros permitiam essa precis\u00e3o, enquanto qu\u00edmicos lidavam com a mistura de is\u00f3topos de oxig\u00eanio 16, 17 e 18 que ocorre naturalmente no ar que respiramos \u2013 e \u00e9 extremamente dif\u00edcil separar is\u00f3topos quimicamente. N\u00e3o vivemos em um mundo \u201cideal\u201d.<\/p>\n<p>Em 1961 ap\u00f3s uma sangrenta batalha, ou melhor, uma pac\u00edfica conven\u00e7\u00e3o, f\u00edsicos e qu\u00edmicos chegaram a um acordo e passaram a usar o carbono-12 como refer\u00eancia, que \u00e9 o que usamos at\u00e9 hoje. Essa nova refer\u00eancia significou que tanto f\u00edsicos quanto qu\u00edmicos precisaram ajustar suas tabelas apenas um pouco para que houvesse finalmente um padr\u00e3o unificado.<\/p>\n<p>Mas por que n\u00e3o se usou o hidrog\u00eanio-1? E afinal, por que, se a massa de pr\u00f3tons e n\u00eautrons \u00e9 praticamente id\u00eantica, o peso at\u00f4mico do carbono-12, com seis pr\u00f3tons e seis n\u00eautrons, n\u00e3o \u00e9 exatamente 12 vezes maior que o do hidrog\u00eanio-1, com um pr\u00f3ton?<\/p>\n<p>A resposta \u00e9 uma bomba. \u00c9 a energia nuclear que mant\u00e9m o n\u00facleo unido, e como Einstein formalizou na famosa f\u00f3rmula, <em>E = mc^2<\/em>, essa energia equivale a massa. \u00c9 uma massa muito pequena, a diferen\u00e7a entre usar como refer\u00eancia o hidrog\u00eanio, o carbono ou o oxig\u00eanio \u00e9 menor que 1%, mas ela existe e multiplicada pelos quintilh\u00f5es que existem em apenas 1 grama de hidrog\u00eanio, \u00e9 uma das mais poderosas for\u00e7as que j\u00e1 dominamos.<\/p>\n<p>\u00c9 devido a essa energia nuclear, equivalente a massa, que n\u00e3o podemos simplesmente somar a massa individual de pr\u00f3tons e n\u00eautrons para chegar \u00e0 massa de todos os \u00e1tomos. \u00c9 devido a essa, e algumas outras <a href=\"http:\/\/www.digipac.ca\/chemical\/molemass\/moles4.htm\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">hist\u00f3rias<\/a>, que n\u00e3o usamos o hidrog\u00eanio como refer\u00eancia para o mol, e \u00e9 por isso que precisamos decorar, arbitrariamente, que o mol \u00e9 definido por 12 gramas de carbono-12.<\/p>\n<p>Entender de onde vem o mol \u00e9 entender desde a ideia b\u00e1sica por tr\u00e1s da constante, que dificilmente \u00e9 ensinada, at\u00e9 os detalhes tanto hist\u00f3ricos quanto da pr\u00f3pria natureza que fizeram com que tenhamos chegado a essa defini\u00e7\u00e3o. \u00c9 um tanto mais complicado, mas uma vez que voc\u00ea compreenda, deve entender a l\u00f3gica por tr\u00e1s de tudo isso, indo desde a massa de um \u00fanico pr\u00f3ton \u00e0 energia nuclear que o une a outras part\u00edculas para formar \u00e1tomos mais pesados.<\/p>\n<p>Entender por que o mol \u00e9 t\u00e3o importante, e a defini\u00e7\u00e3o de mol envolvendo 22,4L, bem, essa fica para o Dia do Mol do ano que vem!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u201cJuro lealdade ao mol, \u00e0 Uni\u00e3o Internacional de Qu\u00edmica Pura e Aplicada e \u00e0 massa at\u00f4mica que representa, um n\u00famero, bem divis\u00edvel, com \u00e1tomos e mol\u00e9culas para todos\u201d \u2013 Sylvia Cooper, estudante secund\u00e1ria de West Virginia, EUA Hoje, dia 23\/10, precisamente das 6h02 da manh\u00e3 \u00e0s 6h02 da noite estar\u00e1 sendo celebrado o Dia do [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":467,"featured_media":3131,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"pgc_sgb_lightbox_settings":"","_vp_format_video_url":"","_vp_image_focal_point":[],"footnotes":""},"categories":[18,21,30],"tags":[69,76,109],"class_list":["post-3130","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-fisica","category-historia","category-quimica","tag-fisica","tag-historia","tag-quimica"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/100nexos\/wp-content\/uploads\/sites\/219\/2011\/10\/Watchmen-Dr-Manhatten-Logo-500x3751-1.jpg","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/100nexos\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3130","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/100nexos\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/100nexos\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/100nexos\/wp-json\/wp\/v2\/users\/467"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/100nexos\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3130"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/100nexos\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3130\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/100nexos\/wp-json\/wp\/v2\/media\/3131"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/100nexos\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3130"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/100nexos\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3130"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/100nexos\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3130"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}