Calculadora de massa molar

Porcentagem em massa de um elemento = (átomos desse elemento × sua massa atômica) ÷ massa molar do composto × 100

átomos

Quantos átomos do elemento escolhido a fórmula contém: o índice que vem depois do símbolo dele, multiplicado pelo que estiver fora dos parênteses e pelo coeficiente que vier antes da fórmula inteira

massa atômica

A massa atômica do elemento escolhido, em gramas por mol, tirada da tabela de referência abaixo

massa molar

A massa de um mol do composto inteiro, o denominador da fração: é a soma sobre todos os elementos da fórmula, e não só sobre aquele que você perguntou

%

A resposta, uma fração em massa escrita como porcentagem. As partes de todos os elementos de uma fórmula somam exatamente 100%

Use sempre que a pergunta for sobre um ingrediente e não sobre a substância inteira: quanto nitrogênio uma saca de fertilizante entrega de verdade, quanto metal vale um minério, que parte de um hidrato é água, ou se o que um rótulo afirma sobre um elemento combina com a fórmula impressa ao lado. É também a página para ir na direção contrária: um fertilizante rotulado como 20% de fósforo significa que o composto pesa mais do que o fósforo que há nele, e dividir por essa porcentagem converte entre as duas cifras. Se o que você quer é apenas a massa da fórmula, a página de massa molecular responde isso diretamente.

1. Quanto do calcário é cálcio de verdade

   1. Massa molar do CaCO3: 40,078 (Ca) + 12,011 (C) + 3 × 15,999 (O) = 100,086 gramas por mol
   2. O cálcio contribui com um átomo: 1 × 40,078 = 40,078 gramas por mol
   3. Divida: 40,078 ÷ 100,086 = 0,40044
   4. Em porcentagem: 0,40044 × 100 = 40,04%

   É desse 40,04% que vem a regra agrícola: uma tonelada de calcário puro carrega cerca de 400 quilos de cálcio. A mesma soma feita com o oxigênio dá 47,96%, e as duas juntas são 88% da massa, deixando 12,01% para o carbono. A parte de cada elemento do CaCO3 soma 100%, que é a conferência de que o denominador era a fórmula inteira e não só o elemento.

2. Um elemento que não está no composto

   1. Massa molar do NaCl: 22,990 (Na) + 35,45 (Cl) = 58,44 gramas por mol
   2. Procure carbono no NaCl: a fórmula contém apenas sódio e cloro
   3. O carbono contribui com 0 átomos, então 0 × 12,011 = 0 gramas por mol
   4. A parte é 0 ÷ 58,44 = 0%, e a contagem de átomos lê 0

   Isso não é um erro, é uma resposta verdadeira: o cloreto de sódio não contém carbono, então ele tem 0% de carbono em massa. A linha da contagem de átomos é o que torna isso legível — um 0 ali diz que o elemento está ausente da fórmula, enquanto um 0 com contagem de átomos diferente de zero significaria outra coisa. O analisador aceita a fórmula e responde, o que importa porque trocar a fórmula e esquecer de trocar o elemento é o que mais se faz nesta página.

3. O mesmo elemento em dois compostos diferentes

   1. Massa molar da glicose: 6 × 12,011 + 12 × 1,008 + 6 × 15,999 = 180,156 gramas por mol
   2. O carbono contribui com seis átomos: 6 × 12,011 = 72,066 gramas por mol
   3. Divida: 72,066 ÷ 180,156 = 0,4 exato
   4. Em porcentagem: 40%

   A glicose tem 40,00% de carbono e o etanol, C2H5OH, tem 52,14%: o mesmo elemento, dois compostos, duas partes bem diferentes. É por isso que uma porcentagem só significa alguma coisa ao lado da fórmula de onde ela saiu, e por isso a página imprime a massa molar junto: a porcentagem sozinha não diz quanto carbono um grama da substância carrega.

A massa atômica usada aqui é o valor abreviado da CIAAW para a abundância natural terrestre, com quatro ou cinco algarismos significativos, de modo que a segunda casa decimal de uma porcentagem já está além do que a fonte sustenta: o calcário é 40,04% de cálcio aqui e 40,043% com cifras mais precisas. É muito mais precisão do que um cálculo de fertilizante ou de minério precisa, e não é o suficiente para trabalhar com razões isotópicas. A porcentagem é uma propriedade da fórmula e não diz nada sobre o material que você tem na mão: uma amostra de calcário que seja 90% CaCO3 em massa carrega 36% de cálcio, e esta página não tem como saber disso; ela informa a composição do composto puro. Trinta e quatro elementos não têm massa atômica padrão, e uma fórmula que contenha um deles é rejeitada em vez de respondida com a massa de um isótopo específico, porque o denominador da porcentagem se apoiaria numa suposição que a página nunca declarou. Se o elemento que você indicar não estiver na fórmula, a resposta é 0%, que é uma afirmação verdadeira sobre um composto que não o contém, e não uma falha de cálculo. Isótopos, íons e fórmulas estruturais não são entendidos: D2O, Na+ e CH3-CH2-OH são todos rejeitados. Por fim, uma fórmula não é uma receita: saber que o CaCO3 é 40,04% de cálcio não diz se uma amostra específica é pura, nem se o cálcio dela está disponível para uma planta.

O que é a composição percentual?

A parte da massa total de um composto que cada elemento representa, escrita como porcentagem. Para o carbonato de cálcio, CaCO3, o cálcio é 40,04%, o carbono é 12,00% e o oxigênio é 47,96%, e esses três somam 100%. Ela é calculada tomando os átomos de um elemento, multiplicando pela massa atômica desse elemento e dividindo pela massa molar do composto inteiro. Esta página dá a cifra de um elemento por vez — a do símbolo que você informar — em vez de imprimir o detalhamento completo de todos os elementos da fórmula.

Como faço para obter a porcentagem de todos os elementos de uma vez?

Troque o símbolo do elemento e leia a página de novo; cada resposta é independente e instantânea, e a linha da contagem de átomos diz quais elementos existem e quais não. Dois elementos bastam para cobrir quase qualquer fórmula: no CaCO3, saber que o cálcio é 40,04% e o oxigênio é 47,96% deixa 12,00% para o carbono, já que as partes precisam somar 100%. Se você preferir fazer à mão, a aritmética é a mesma dos exemplos resolvidos: agrupe a fórmula por elemento, multiplique cada um pela massa atômica dele, some, e divida a contribuição de cada elemento por esse total.

Por que aparece 0% quando eu peço um elemento que não está lá?

Porque a afirmação é verdadeira: o cloreto de sódio não contém carbono, então ele tem 0% de carbono em massa. Devolver um erro significaria um painel vermelho toda vez que você editasse a fórmula e esquecesse de atualizar o símbolo do elemento, que é o que mais se faz aqui. A linha da contagem de átomos é o desempate: 0 átomos diz que o elemento está realmente ausente, e não que a página falhou. Se você esperava uma resposta diferente de zero e recebeu 0%, confira a grafia: os símbolos dos elementos diferenciam maiúsculas de minúsculas, então Co é cobalto enquanto CO é monóxido de carbono.

Quanto cálcio tem uma tonelada de calcário?

Cerca de 400 quilos, se o calcário for carbonato de cálcio puro. O CaCO3 é 40,04% de cálcio em massa, e 40,04% de 1.000 quilos são 400,4 quilos. O calcário de verdade não é puro — uma amostra que seja 90% CaCO3 em massa carrega uns 360 quilos de cálcio. A mesma aritmética vale para qualquer minério ou fertilizante: multiplique a massa do material pela porcentagem do elemento, e lembre de corrigir pela pureza real do material, que esta página não tem como saber.

Por que não consigo a porcentagem do PuO2 nem do Tc2O7?

Porque esses elementos não têm massa atômica padrão. O tecnécio, o promécio, o polônio, o astato, o radônio, o frâncio, o rádio, o actínio e todos os elementos do netúnio em diante são radioativos e não têm isótopos estáveis, então não há abundância natural para tirar uma média e a tabela da CIAAW imprime um traço. Seria tentador permitir isso aqui — se você só quer a porcentagem do oxigênio, o que importa o plutônio? —, mas o denominador da porcentagem é a massa da fórmula inteira, e esse denominador não existe. Substituí-lo pela massa de um isótopo daria um número de aparência completamente normal enquanto supõe em silêncio um isótopo que a página nunca avisou que escolheu.

A porcentagem em massa fecha com a dos outros elementos?

Fecha, por construção: a parte de cada elemento de uma fórmula soma exatamente 100%, porque o denominador é a soma de todos eles. Na C6H12O6 o oxigênio é 53,28%, o carbono é 40,00% e o hidrogênio é 6,71%, o que soma 99,99% e não 100% apenas porque cada cifra é arredondada em duas casas para ser exibida. É uma conferência útil para um cálculo à mão: se as suas porcentagens derem 105% ou 87%, a massa molar do denominador estava errada, ou um elemento foi contado duas vezes.

• Sociedade Brasileira de Química — Sociedade Brasileira de Química (SBQ)
• Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro) — Governo Federal do Brasil
• NIST Guide to the SI, Special Publication 811 — US National Institute of Standards and Technology