O número de mol indica a quantidade de matéria, em mol, que uma determinada substância apresenta. O “mol” é uma unidade de quantidade de matéria, sendo uma das sete unidades definidoras do Sistema Internacional de Unidades, SI. A quantidade exata, em entidades elementares, que 1 mol representa é dada pelo número de Avogadro.
O número de mol pode ser obtido por diversas relações matemáticas. A forma mais simples é por meio do número de Avogadro, a partir da sua definição. Também é possível a obtenção do número de mols pela massa molar, que é a massa, em gramas, contida em 1 mol de uma determinada substância. Para os gases, é possível a obtenção do número de mol pelo volume, seja pela relação de volume molar (quando o sistema está nas CNTP) ou pela equação dos gases ideais.
Leia também: Qual a diferença entre massa atômica e massa molar?
Tópicos deste artigo
- 1 - Resumo sobre número de mol
- 2 - O que é número de mol?
- 3 - Fórmula do número de mol
- 4 - Como calcular o número de mol
- 5 - Número de mol e massa molar
- 6 - Mapa mental - Mol
- 7 - Exercícios resolvidos sobre número de mol
Resumo sobre número de mol
- O número de mol indica a quantidade de matéria, em mol, que uma determinada substância apresenta.
- O mol é a unidade de quantidade de matéria do Sistema Internacional de Unidades, o SI.
- A quantidade exata, em entidades elementares, que 1 mol representa é definida pelo número de Avogadro.
- O número de mol pode ser obtido via relações matemáticas não só com o número de Avogadro, mas também por meio da massa molar.
- No caso dos gases, ainda é possível a obtenção do número de mols pela equação dos gases ideais ou pelo volume molar, se o sistema estiver em CNTP.
O que é número de mol?
O número de mol reflete a quantidade de matéria, em mol, de uma determinada substância. Vale lembrar que “mol” é uma unidade de quantidade de matéria, sendo uma das sete unidades definidoras do Sistema Internacional de Unidades (SI). 1 mol reflete a quantidade de 6,02214076 x 1023 entidades elementares. Esse número, aliás, é conhecido como número de Avogadro.
O número de mol é um parâmetro importante em sistemas químicos, já que dimensiona a quantidade de substância presente. Pode ser obtido a partir da massa, do volume (no caso de gases) e da quantidade total de entidades elementares presentes.
Fórmula do número de mol
A obtenção do número de mol pode ser feita de diversas formas. Pelo número de Avogadro, é possível determinar o número de mols presente num sistema de acordo com a quantidade total de partículas, as quais podem ser átomos, íons, moléculas, etc. No caso, faz-se:
|
N = NA ∙ n |
Onde:
- “N” é o número total de partículas,
- “NA” é o número de Avogadro e
- “n” é o número de mols.
Essa fórmula é extraída da relação proporcional:
1 mol ------------------- 6,02214076 x 1023 = NA
n ------------------- N
Ou seja, N = NA ∙ n
É possível extrair o número de mol por meio da massa molar. A massa molar consiste na massa contida em 1 mol de qualquer substância, sendo representada pela unidade g/mol. No caso, faz-se:
|
m = n ∙ MM |
Em que:
- “m” é a massa da substância,
- “n” é o número de mols da substância e
- “MM” é a sua massa molar.
Essa fórmula é extraída da relação proporcional:
1 mol ------------------------ MM
n ------------------------ m
Ou seja, m = MM ∙ n
Substâncias gasosas podem ter sua quantidade de matéria determinada pelo volume. Contudo, isso dependerá das condições de temperatura e pressão do sistema. Quando o gás está dentro das condições normais de temperatura e pressão (CNTP), ou seja, temperatura de 0 °C (273 K) e 1 atm de pressão, podemos afirmar que 1 mol de qualquer gás ocupa o volume de 22,4 L. Essa relação é também conhecida como volume molar. Dessa forma, pode-se dizer que:
|
V = n ∙ Vm |
Onde podemos dizer que:
- “V” é o volume,
- “n” é o número de mols e
- “Vm” é o volume molar.
Essa fórmula é extraída da relação proporcional:
1 mol ----------------------- 22,4 L = Vm
n ----------------------- V
Ou seja, V = n ∙ Vm
Quando as condições de temperatura e pressão fogem das CNTP, a determinação do número de mols da substância gasosa pode ser feita do meio da equação de Clapeyron (equação dos gases ideais):
|
P ∙ V = n ∙ R ∙ T |
Onde:
- “P” é a pressão,
- “V” é o volume,
- “n” é o número de mols,
- “R” é a constante dos gases ideais e
- “T” é a temperatura.
Como calcular o número de mol
A seguir, veremos exemplos de como determinar o número de mols mediante diversas situações-problema.
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Pelo número total de partículas
Exemplo: Determine o número de mols de átomos de hidrogênio que corresponde a 1,2 x 1020 átomos de hidrogênio.
Temos a relação:
N = n ∙ NA
Substituindo os valores, temos:
1,2 ∙ 1020 = n ∙ 6 ∙ 1023
n = (12/6) ∙ (1019/1023)
n = 2 ∙ 10−4 mol de átomos de hidrogênio
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Pela massa molar
Exemplo: Determine o número de mols de moléculas contido em 1960 g de ácido fosfórico, H3PO4.
Temos a relação:
m = n ∙ MM
A massa molar do H3PO4 é calculada da seguinte forma:
MM(H3PO4) = 3 MM(H) + MM(P) + 4 MM(O)
MM(H3PO4) = 3 (1) + 31 + 4 (16)
MM(H3PO4) = 98 g/mol
Substituindo os valores, temos:
1960 = n ∙ 98
n = 1960/98
n = 20 mols de moléculas de H3PO4.
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Pelo volume molar
Exemplo: Determine o número de mols de moléculas de gás oxigênio, O2, quando este gás ocupa um volume de 112 L nas CNTP.
Temos a relação:
V = n ∙ Vm
Substituindo os valores, temos:
112 = n ∙ 22,4
n = 112/22,4
n = 5 mols de moléculas de O2
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Pela equação dos gases ideais
Exemplo: O gás hidrogênio, H2, na temperatura de 27 °C, sob pressão de 8 atm, ocupa um volume de 12 L. Determine o número de mols de moléculas de gás hidrogênio presente nessas condições, considerando R = 0,08 atm ∙ L/mol ∙ K.
A equação para o problema é:
P ∙ V = n ∙ R ∙ T
A temperatura tem que ser posta em Kelvin (K):
T(K) = T(°C) + 273
T(K) = 27 + 273
T(K) = 300 K
Substituindo os valores na equação, temos:
P ∙ V = n ∙ R ∙ T
8 ∙ 12 = n ∙ 0,08 ∙ 300
96 = n ∙ 24
n = 96/24
n = 4 mols de moléculas de H2
Saiba mais: Fração molar — o que é e como se calcula?
Número de mol e massa molar
O número de mol e a massa molar se relacionam, pois, a massa molar é, por definição, a massa correspondente à quantidade de 1 mol de qualquer substância. Dessa forma, caso fossem colocados, sobre uma balança, uma quantidade referente a 1 mol da substância, a massa observada seria a massa molar.
A massa molar e o número de mol podem se relacionar matematicamente por meio da seguinte expressão:
m = n ∙ MM
Em que
- “m” é a massa,
- “n” é o número de mol e
- “MM” é a massa molar.
→ Videoaula sobre número de mol e massa molar
Mapa mental - Mol
Baixe o mapa mental sobre mol clicando aqui: Mapa Mental do Mol.
Exercícios resolvidos sobre número de mol
Questão 1. (FAMERP – Conhecimentos Gerais/2025) Em um laboratório químico existem três cilindros de gases com iguais capacidades volumétricas, conforme mostra a figura.
Nos cilindros, estão contidos, separadamente, os gases SO2, O3 e O2 sob a mesma condição de temperatura e pressão.
A relação entre as massas dos três gases no interior dos cilindros (mSO2, mO3 e mO2) é:
A) mSO2 < mO3 > mO2.
B) mSO2 = mO3 > mO2.
C) mSO2 > mO3 < mO2.
D) mSO2 = mO3 = mO2.
E) mSO2 > mO3 > mO2.
Resposta: Letra E
O comportamento dos gases pode ser raciocinado pela equação de Clapeyron:
P ∙ V = n ∙ R ∙ T
Como a pressão, o volume, a temperatura e, obviamente, a constante são iguais pros três gases, o número de mols também é igual para todos os gases.
Dessa forma, a relação entre as massas poderá ser observada pela relação:
m = n ∙ MM
Onde, como o número mols é o mesmo, quem tiver a maior massa molar, terá, assim, a maior massa no cilindro.
A massa molar do SO2 é igual a 64 g/mol.
A massa molar do O3 é igual a 48 g/mol.
A massa molar do O2 é igual a 32 g /mol.
Por isso, a relação fica mSO2 > mO3 > mO2.
Questão 2. (FAMERP – Conhecimentos Gerais/2025) Determinado leite em pó, comercializado em embalagens com 200 g de produto, apresenta no rótulo a seguinte informação nutricional:
25 g de leite em pó contém 228 mg de cálcio
A quantidade de cálcio contida na massa total do leite em pó da embalagem é, aproximadamente,
A) 2,3 × 10–3 mol.
B) 4,6 × 10–3 mol.
C) 4,6 × 10–2 mol.
D) 2,3 × 10–2 mol.
E) 5,7 × 10–3 mol.
Resposta: Letra C.
Se em 25 g de leite em pó temos 228 mg de cálcio, então em 200 g do mesmo produto, temos 8 vezes mais cálcio, que é igual a 1824 mg, ou 1,824 g.
A massa molar do cálcio é de 40 g/mol. O número de mol, portanto, pode ser calculado pela relação:
m = n ∙ MM
Substituindo-se os valores, temos:
1,824 g = n ∙ 40 g/mol
n = 1,824/40
n = 0,0456 mol
n ≈ 4,6 ∙ 10−2 mol
Fontes
ATKINS, Peter; JONES, Loretta; LAVERMAN, Leroy. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. Tradução: Félix José Nonnenmacher. Revisão técnica: Ricardo Bicca de Alencastro. 7. ed. Porto Alegre: Bookman, 2018.
INTERNATIONAL UNION OF PURE AND APPLIED CHEMISTRY. Compendium of Chemical Terminology: Gold Book. [S. l.]: IUPAC, 2019. Disponível em: https://goldbook.iupac.org/.
