Calculadora de mols

Mols = massa ÷ massa molar = partículas ÷ 6,02214076 × 10²³ = concentração × volume

n

A quantidade de substância em mols — o número a que todas as rotas chegam. Um mol são 6,02214076 × 10²³ entidades, o que é uma definição e não uma medição

m

A massa que você pesou, em gramas. Divida pela massa molar da substância e você tem os mols

M

Massa molar: a massa de um mol da substância, em gramas por mol. Informe uma fórmula química e a página calcula, ou informe o número impresso no frasco do reagente

N

O número de partículas — átomos, moléculas, íons ou elétrons. Divida pelo número de Avogadro e a contagem se cancela, sobrando mols

c

Concentração, em mols por litro (mol/L). A molaridade e o volume precisam estar os dois preenchidos para formar uma rota; um sem o outro não tem o que multiplicar

V

O volume da solução, em litros. Multiplique pela concentração e você tem os mols dissolvidos ali, qualquer que seja o tamanho do recipiente

Use sempre que um problema der algo mensurável — uma massa da balança, uma contagem de partículas, um volume de solução — e o passo seguinte pedir mols. Essa conversão fica no meio de quase toda questão de estequiometria, porque os coeficientes de uma equação balanceada são proporções de mols e nada mais. É também a página que serve quando dois dos seus números vieram de fontes diferentes e você quer saber se eles combinam: preencha as duas rotas e a página avisa se elas diferem em mais de 1%, o que quase sempre é um erro de digitação e não uma descoberta.

1. Um mol de cloreto de sódio, pesado na balança

   1. Massa molar do NaCl: 22,990 (Na) + 35,45 (Cl) = 58,44 gramas por mol
   2. Divida a massa por ela: 58,44 ÷ 58,44 = 1 mol exato
   3. Em milimols: 1 × 1.000 = 1.000 mmol
   4. Em micromols: 1 × 10⁶ = 1.000.000 µmol

   Pesar a massa molar em gramas é a própria definição de mol, então este é o único caso em que a aritmética deve dar exatamente 1 — e dá, porque os 58,44 g/mol são justamente de onde vieram os 58,44 gramas. As três linhas de saída são a mesma quantidade em três escalas, e não três resultados diferentes: um laboratório anota isso como 1.000 mmol e um ensaio bioquímico como 1.000.000 µmol.

2. Uma diluição, com um volume pequeno

   1. A concentração e o volume estão os dois dados, então a rota da solução está aberta
   2. Multiplique: 0,5 mol/L × 0,25 L = 0,125 mol
   3. Os litros se cancelam contra o litro do denominador e sobram mols
   4. Em milimols: 125 mmol, que é como um protocolo escreveria

   Repare que só esses dois campos estão preenchidos. A massa e a massa molar estão em branco e a página não se importa: as rotas são independentes, e preencher meia rota não é erro. Se o volume tivesse sido dado em mililitros, o campo o teria convertido antes, de modo que 0,5 M × 250 mL chega aos mesmos 0,125 mol.

3. Uma quantidade traço, em que duas das três linhas leem zero

   1. Multiplique: 1 × 10⁻⁵ mol/L × 0,001 L = 1 × 10⁻⁸ mol
   2. Em mols, com seis casas decimais, isso é 0,000000 — a linha perde a resolução
   3. Em milimols ainda é 0,000
   4. Em micromols é 0,01 µmol, e a quantidade volta a ser visível

   É por isso que a terceira linha existe. Dez nanomols é uma quantidade real em análise de traços e em enzimologia, e um painel que respondesse 0 nas três linhas estaria dizendo que a solução não contém nada. A linha que ainda lê diferente de zero é a resposta; os dois zeros acima dela são a tela ficando sem casas decimais, e não outro resultado.

As três rotas valem o que valem os dados que você põe nelas, e a página não sabe qual dos seus números é o confiável — ela apenas informa que eles não batem. A tolerância de um por cento é deliberada: frascos de reagente imprimem massas molares arredondadas em duas casas (58,44 para o sal, onde as massas atômicas dão a mesma cifra, mas 18,02 para a água, onde elas dão 18,015), então uma discordância pequena é normal e uma grande é erro. O número de Avogadro é usado como o valor definido 6,02214076 × 10²³ exato, de modo que contagens de partículas são convertidas sem nenhuma incerteza de medição — mas a contagem em si quase nunca é conhecida com essa precisão, e na prática o que está por trás dela é uma massa ou um volume fazendo o papel de contagem. O campo de partículas aceita até 10³⁰, o que equivale a mais de um milhão e meio de mols — um limite contra teclado travado, e não uma restrição química. A terceira rota supõe que a concentração é a quantidade da própria substância em mols por litro e que a solução está na temperatura em que a molaridade dela foi declarada; uma concentração dada em normalidade ou em porcentagem em massa não é a mesma quantidade, e uma solução que se dilatou com o calor contém menos mols por litro do que diz o rótulo. Por fim, a rota da massa molar não diz nada sobre pureza: 58,44 gramas de uma amostra que seja só 90% cloreto de sódio contêm 0,9 mol dele, e esta página não tem como saber disso.

Como se calculam mols a partir de gramas?

Divida a massa em gramas pela massa molar em gramas por mol. Para 58,44 gramas de cloreto de sódio, cuja massa molar é 58,44 g/mol, isso dá 1 mol. A massa molar vem da fórmula química, que esta página interpreta e soma para você, ou do número impresso no frasco do reagente. Informe a fórmula e deixe a massa molar em branco para que ela seja calculada; preencha as duas e a página usa o seu número desde que ele concorde com o calculado dentro de um por cento.

Quanto vale exatamente o número de Avogadro?

6,02214076 × 10²³ por mol, e ele é exato por definição — desde a revisão do SI de 2019 é um número fixo, e não uma medição. Um mol de qualquer coisa contém essa quantidade de entidades, sejam átomos, moléculas, íons ou elétrons. Para ir de uma contagem de partículas para mols, divida por ele: 6,022 × 10²³ moléculas são 1 mol, e 2 × 10²¹ moléculas são 0,003321 mol, ou 3,321 mmol. É a constante de Avogadro que faz esse papel de ponte entre o mundo das partículas e o da balança, e o número é tão grande que uma contagem de partículas raramente é medida direto; na prática você pesa ou pipeta alguma coisa e deixa a massa fazer o papel de contagem.

Posso usar a rota de concentração e volume com mililitros?

Pode — troque o campo do volume para mL e ele converte para litros antes de multiplicar, de modo que 0,5 mol/L vezes 250 mL dá os mesmos 0,125 mol que 0,5 vezes 0,25 L. O campo da concentração oferece M e mM, e mM converte do mesmo jeito. O que não funciona é preencher só um dos dois: concentração sem volume e volume sem concentração são meia rota cada um, e a página vai dizer isso em vez de adivinhar. Uma concentração em normalidade, em molalidade ou em porcentagem em massa é outra quantidade e tem página própria.

Por que a resposta mostra 0,000000 na primeira linha?

Porque a quantidade é menor que seis casas decimais de um mol. Dez nanomols são 1 × 10⁻⁸ mol, e a linha dos mols mostra seis casas, então ela lê 0,000000; a linha dos milimols lê 0,000 pelo mesmo motivo. A linha dos micromols mostra 0,01, e essa é a resposta verdadeira. As três linhas são a mesma quantidade em três escalas, então quando a de cima fica sem espaço a de baixo ainda é legível — a alternativa, mostrar 0 em todas, diria que a solução não contém nada.

O que acontece se eu preencher duas rotas que não batem?

A página se recusa a responder e avisa que as duas divergem em mais de um por cento. Isso é deliberado: as três rotas são formas independentes de chegar ao mesmo número, então uma divergência grande significa que uma das entradas está errada — uma massa molar digitada errada, um volume em mililitros anotado como litros, uma concentração que na verdade é uma normalidade. A faixa de um por cento existe porque os frascos arredondam: a água vem impressa como 18,02 g/mol em alguns rótulos e calculada como 18,015 a partir das massas atômicas, e essa diferença de 0,03% não é erro. Se você preferir não ser conferido, preencha uma única rota e a página não compara nada.

A massa molar de um hidrato inclui a água?

Inclui, e o analisador de fórmulas sabe disso: informe CuSO4·5H2O e as cinco águas entram na conta, dando 249,677 g/mol em vez dos 159,602 do sal anidro. Essa diferença de 90 gramas por mol é a maior parte da massa do composto, então usar a errada dá uma resposta que erra por mais da metade. Dois avisos. Escreva o ponto: sem ele, CuSO4 5H2O é uma fórmula legal mas diferente, que lê quarenta e seis oxigênios, e o campo rejeita esse formato em vez de adivinhar. E olhe o frasco: um sal hidratado que ficou aberto pode ter perdido parte da água, e aí a fórmula está certa e a amostra não.

• Sociedade Brasileira de Química — Sociedade Brasileira de Química (SBQ)
• NIST Guide to the SI, Special Publication 811 — US National Institute of Standards and Technology
• The International System of Units (SI Brochure) — Bureau International des Poids et Mesures