A massa molar é a massa de um mol de uma substância, em gramas por mol (g/mol). Para encontrá-la, some a massa atômica padrão de cada átomo na fórmula química. A água, H₂O, é 2 × 1.008 + 15.999 = 18.015 g/mol.
Um mol é uma palavra de contagem, como uma dúzia. Um mol equivale a 6.02214076 × 10²³ partículas de algo. A massa molar responde à pergunta prática que vem a seguir: se eu quiser essa quantidade de partículas, quanto preciso pesar? A resposta está na tabela periódica, elemento por elemento, e a fórmula diz quantos de cada um contar.
Os três passos
1. Conte cada elemento na fórmula. Os subscritos multiplicam o átomo que vem antes deles. Um subscrito depois de um parêntese multiplica tudo o que está dentro dele. Assim, Ca(OH)₂ é um cálcio, dois oxigênios e dois hidrogênios — o 2 se aplica aos dois átomos dentro do parêntese, não só ao hidrogênio.
2. Multiplique cada contagem pela massa atômica daquele elemento. Pegue o número que aparece abaixo do símbolo na tabela periódica. O carbono é 12.011, o hidrogênio 1.008, o oxigênio 15.999.
3. Some os produtos. O total é a massa molar em gramas por mol. Vale a pena manter as casas decimais até o passo final e arredondar só uma vez.
Exemplo resolvido: água, H₂O
Dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. Hidrogênio: 2 × 1.008 = 2.016. Oxigênio: 1 × 15.999 = 15.999. Somando: 2.016 + 15.999 = 18.015 g/mol. Então um mol de água pesa cerca de 18 gramas, mais ou menos uma colher de sopa.
Exemplo resolvido: glicose, C₆H₁₂O₆
Seis carbonos, doze hidrogênios, seis oxigênios. Carbono: 6 × 12.011 = 72.066. Hidrogênio: 12 × 1.008 = 12.096. Oxigênio: 6 × 15.999 = 95.994. Somando tudo isso, chega-se a 180.156 g/mol. Repare que carbono e oxigênio fazem quase todo o trabalho: o hidrogênio é doze dos vinte e quatro átomos, mas responde por menos de 7% da massa.
Exemplo resolvido: hidróxido de cálcio, Ca(OH)₂
O parêntese é a parte em que as pessoas erram. Ca(OH)₂ significa um cálcio mais dois grupos OH, ou seja, dois oxigênios e dois hidrogênios. Cálcio: 40.078. Oxigênio: 2 × 15.999 = 31.998. Hidrogênio: 2 × 1.008 = 2.016. Total: 74.092 g/mol.
Hidratos: o ponto em CuSO₄·5H₂O
Esse ponto não é uma multiplicação nem um ponto decimal. Ele indica que o cristal carrega moléculas de água junto com ele, e o número na frente diz quantas. CuSO₄·5H₂O é uma unidade de sulfato de cobre mais cinco moléculas inteiras de água: 159.61 + 5 × 18.015 = 249.68 g/mol. Esquecer a água é um dos erros mais comuns em cálculos de laboratório, porque muda a resposta em mais de um terço.
Massa molar, peso molecular, massa fórmula
São o mesmo número usado de formas ligeiramente diferentes. O peso molecular (massa molecular relativa) é uma razão em relação ao padrão do carbono-12, por isso não tem unidade. A massa molar é esse mesmo número em gramas por mol. Massa fórmula é o termo que alguns professores preferem para substâncias como o NaCl, que formam uma rede cristalina em vez de moléculas separadas. A água é 18.015 nos três casos.
Por que os números da tabela periódica têm casas decimais
Porque são médias. O cloro é uma mistura de cloro-35 e cloro-37 como ocorre na natureza, então sua massa atômica padrão é 35.45 — entre os dois, sem coincidir com nenhum. Essa média é o número certo para pesar uma amostra em quantidade, que é exatamente para isso que serve a massa molar. Se você precisar de um isótopo específico, use a calculadora de massa atômica média para ver como funciona essa ponderação.
Erros comuns
Preste atenção nas letras maiúsculas: Co é cobalto, mas CO é monóxido de carbono, e eles diferem em quase 14 g/mol. Aplique o subscrito depois do parêntese a tudo o que está dentro dele. Não arredonde a massa de cada elemento para um número inteiro antes de somar, ou o erro se acumula. E lembre-se de que o subscrito pertence ao átomo imediatamente anterior a ele, então CH₃COOH tem dois carbonos, quatro hidrogênios e dois oxigênios.
Para que serve a massa molar
Quase todo cálculo quantitativo de química passa por ela. Para transformar uma massa pesada em mols, você divide pela massa molar; para voltar de mols para massa, você multiplica. É basicamente isso que faz a conversão de gramas para mols, e é por isso que a massa molar costuma ser a primeira coisa que você calcula.
Confira sua resposta
Digite qualquer fórmula abaixo e compare com o seu próprio cálculo. O detalhamento mostra o subtotal de cada elemento, para você ver exatamente de onde vem qualquer diferença.