Massa molecular

A massa molecular é uma forma criada pelos cientistas para mensurar a massa de uma única molécula. Tal ferramenta é derivada da massa atômica, pois utiliza a massa dos átomos presentes na molécula, fazendo o somatório da massa deles. A massa molecular é expressa na unidade de massa atômica unificada, a qual pode ser representada por u.m.a ou apenas u. Tal unidade não pertence ao sistema internacional de unidades.

Leia também: Moléculas e macromoléculas — qual a diferença?

Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre massa molecular
• 2 - Como calcular a massa molecular (MM)?
• 3 - Unidade de medida da massa molecular
• 4 - Diferenças entre massa molecular e massa molar
• 5 - Exercícios resolvidos sobre massa molecular

Resumo sobre massa molecular

• A massa molecular (MM) é uma ferramenta criada para calcular a massa de uma molécula a partir das massas atômicas (MA).

• A massa molecular é calculada a partir da soma da massa dos átomos presentes na molécula.

• A unidade da massa molecular é a mesma da massa atômica, a unidade de massa atômica unificada, representada por u.m.a ou apenas u.

• A massa molecular é diferente da massa molar, pois a massa molar é referente à massa de 1 mol de entidades elementares, as quais podem ser não só moléculas, mas também íons e átomos.

• Além disso, a massa molar é expressa em g.mol^-1, enquanto a massa molecular é expressa em u.m.a ou u.

Como calcular a massa molecular (MM)?

Uma molécula, segundo a União Internacional de Química Pura e Aplicada, é uma entidade eletricamente neutra que contém mais de um átomo. Assim sendo, a massa molecular (MM), ou seja, a massa de uma molécula, leva em consideração a massa dos átomos que a compõem, mais especificamente a massa atômica (MA) de cada átomo presente.

As massas atômicas dos elementos estão presentes na Tabela Periódica, e para fazer o cálculo da massa molecular basta somar as respectivas massas dos átomos.

• Exemplos:

  • HBr:

MA_Br = 80 u.m.a; MA_H = 1 u.m.a

MM_HBr = MA_H + MA_Br = 1 + 80

MM_HBr = 81 u.m.a

• • CO₂:

MA_C = 12 u.m.a; MA_O = 16 u.m.a

MM_CO2 = MA_C + (2∙MA_O)

MM_CO2 = 12 + (2∙16)

MM_CO2 = 12 + 32

MM_CO2 = 44 u.m.a

• • C₆H₁₂O₆:

MA_C = 12 u.m.a; MA_H = 1 u.m.a; MA_O = 16 u.m.a

MM_C6H12O6 = (6∙MA_C) + (12∙MA_H) + (6∙MA_O)

MM_C6H12O6 = (6∙12) + (12∙1) + (6∙16)

MM_C6H12O6 = 72 + 12 + 96

MM_C6H12O6 = 180 u.m.a

Unidade de medida da massa molecular

Como é derivada da massa atômica, a massa molecular apresenta a mesma unidade da massa atômica, conhecida como unidade de massa atômica unificada, representada por u.m.a ou simplesmente u.

Tal unidade não pertente ao sistema internacional de unidades (SI), sendo definida como um doze avos (1/12) da massa do isótopo de carbono-12 no seu estado fundamental. Uma u.m.a ou 1 u é aproximadamente igual a 1,6605402 x 10^-27 kg.

Diferenças entre massa molecular e massa molar

O mol é uma unidade do sistema internacional de unidades para medir uma propriedade física conhecida como quantidade de substância. Ela é equivalente a exatamente 6,02214076 x 10²³ entidades elementares, as quais podem ser átomos, moléculas, íons etc. Sendo assim, a massa molar é a massa referente à quantidade de 1 mol de substância, podendo ser não só de moléculas, mas também de íons, átomos etc. Ou seja, a massa molar não é usada apenas para moléculas como a massa molecular.

Outro ponto importante é que a massa molar é de compreensão macroscópica, visto que sua unidade é g.mol^-1 (ou g/mol), diferentemente da massa molecular, expressa em u.m.a (ou u).

Importante: A massa molar é numericamente igual à massa atômica (quando avalia massa de átomos) e à massa molecular (quando avalia massa de moléculas). Assim sendo, os valores presentes na Tabela Periódica também são válidos para calcular a massa molar. Ou seja, o CO₂, como vimos anteriormente, apresenta uma massa molecular de 44 u.m.a, porém 1 mol de moléculas de CO₂ (o quantitativo referente à 6 x 10²³ moléculas de CO₂, aproximadamente) possui 44 gramas de massa.

Veja também: Quais são todos os elementos químicos que existem na Tabela Periódica?

Exercícios resolvidos sobre massa molecular

Questão 1

(UFPE) As massas atômicas são essenciais para os cálculos da Química. Se uma nova escala de massas atômicas médias fosse definida, baseada na suposição de a massa de um átomo de carbono-12 (¹²C) ser exatamente 1 u, qual seria a massa atômica média do neônio? (Massa atômica média do neônio na escala atual = 20,18 u)

A) 20,18/12 u

B) 12 u

C) 20,18 u

D) 20,18x12 u

E) 12/20,18 u

Resolução:

Alternativa A.

Atualmente, 1 u é equivalente a 1/12 do átomo de carbono-12. Se 1 u passasse a ser o átomo inteiro de carbono-12, isso significaria que a unidade de massa atômica unificada ficaria 12 vezes maior. Assim sendo, 1/12 de u seria a unidade de massa atômica unificada antiga.

O neônio, então, para ter sua massa mantida para os padrões vigentes, deveria ser igual à sua massa atual dividida por 12, ou seja, 20,18/12 u.

Questão 2

(UMC) Um sal higroscópico, muito usado nas indústrias farmacêuticas, tem uma massa molecular 280 e contém 25,8% de água de cristalização (dados: H = 1; O = 16). O número de moléculas de água de cristalização que existe em cada molécula do sal higroscópico mencionado é:

A) 3 moléculas

B) 4 moléculas

C) 5 moléculas

D) 10 moléculas

E) 12 moléculas

Resolução:

Alternativa B.

Se a massa molecular do sal é de 280 e há 25,8% de água, então há cerca de 72 u de água nesse sal. A água, cuja fórmula é H₂O, tem massa molecular igual a 18 u, pois:

MM_H2O = (2∙MA_H) + MA_O

MM_H2O = (2∙1) + 16

MM_H2O = 18 u

Calculando 72/18, temos o valor final de 4 moléculas de água.

Por Stéfano Araújo Novais
Professor de Química