Calcule a massa molecular e a massa molar das seguintes moléculas. Qual a diferença entre as duas?
a. Ácido Cianídrico (HCN)
b. Óxido Nitroso \left(\mathrm{N}_{2} \mathrm{O}\right)
c. Glicose \left(\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{6}\right)

Passo 1

O que o enunciado pede:
  • Calcular a massa molecular e a massa molar de cada uma das três moléculas listadas.
  • Explicar qual é a diferença entre massa molecular e massa molar.
Informações dadas (fórmulas moleculares):
  • a. Ácido cianídrico: \mathrm{HCN}
  • b. Óxido nitroso: \mathrm{N_{2}O}
  • c. Glicose: \mathrm{C_{6}H_{12}O_{6}}

Passo 2

Conceitos essenciais (explicação didática e sem pular etapas).
  • O que é massa molecular?
    A massa molecular de uma molécula é a soma das massas atômicas de todos os átomos que compõem a molécula. Ela é expressa em unidades de massa atômica, chamadas de unidade de massa atômica ou dalton, cuja abreviação é \mathrm{u}. Cada elemento tem uma massa atômica média (tabelada na tabela periódica).
  • O que é massa molar?
    A massa molar de uma substância é a massa de 1 mol dessa substância. A unidade é \mathrm{g\cdot mol^{-1}}. Por construção da definição de mol e da escala de massas atômicas, o número numérico da massa molar (em \mathrm{g\cdot mol^{-1}}) é igual ao número numérico da massa molecular (em \mathrm{u}). Ou seja: se a massa molecular é x\\ \mathrm{u}, a massa molar será x\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}.
  • Por que são numericamente iguais? (breve justificativa)
    A definição de mol e a escolha da unidade de massa atômica (baseada em ^{12}\mathrm{C}) fazem com que uma partícula com massa de x\\ \mathrm{u} corresponda a x gramas quando tomada na quantidade de um mol. Não é preciso decorar constantes para a prova: basta lembrar que massa molecular em \mathrm{u} ↔ massa molar em \mathrm{g\cdot mol^{-1}} (mesmo número, unidades diferentes).

Passo 3

Valores das massas atômicas que vou usar para fazer as contas à mão (valores arredondados, fáceis de usar em prova sem calculadora). Aviso: existem valores mais precisos na tabela periódica, mas para exercícios rápidos estes inteiros são aceitos:
\mathrm{H} = 1\\ \mathrm{u},\qquad \mathrm{C} = 12\\ \mathrm{u},\qquad \mathrm{N} = 14\\ \mathrm{u},\qquad \mathrm{O} = 16\\ \mathrm{u}.
Explicação rápida: cada termo significa a massa média de um átomo do elemento medida em unidades \mathrm{u}. Para calcular a massa molecular, soma-se o produto do número de átomos de cada elemento pelo valor acima.

Passo 4

Cálculo para o ácido cianídrico \mathrm{HCN}.
  • Contagem de átomos na molécula: 1 átomo de H, 1 átomo de C, 1 átomo de N.
  • Soma das massas atômicas:
\text{massa molecular} = 1\times\mathrm{H} + 1\times\mathrm{C} + 1\times\mathrm{N}.
Substituindo os valores:
\text{massa molecular} = 1\times 1 + 1\times 12 + 1\times 14 = 1 + 12 + 14 = 27\\ \mathrm{u}.
  • Convertendo para massa molar (mesmo número, unidade diferente):
\text{massa molar} = 27\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}.

Passo 5

Cálculo para o óxido nitroso \mathrm{N_{2}O}.
  • Contagem de átomos: 2 átomos de N e 1 átomo de O.
  • Soma das massas atômicas:
\text{massa molecular} = 2\times\mathrm{N} + 1\times\mathrm{O}.
Substituindo:
\text{massa molecular} = 2\times 14 + 1\times 16 = 28 + 16 = 44\\ \mathrm{u}.
  • Massa molar:
\text{massa molar} = 44\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}.

Passo 6

Cálculo para a glicose \mathrm{C_{6}H_{12}O_{6}}.
  • Contagem de átomos: 6 átomos de C, 12 de H, 6 de O.
  • Soma das massas atômicas:
\text{massa molecular} = 6\times\mathrm{C} + 12\times\mathrm{H} + 6\times\mathrm{O}.
Substituindo:
\text{massa molecular} = 6\times 12 + 12\times 1 + 6\times 16.
Calcule passo a passo:
6\times 12 = 72, \qquad 12\times 1 = 12, \qquad 6\times 16 = 96.
Some:
72 + 12 + 96 = 180\\ \mathrm{u}.
  • Massa molar:
\text{massa molar} = 180\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}.

Passo 7

Resumo conceitual final (curto e claro, para decorar e usar na prova):
  • A massa molecular é um número com unidade \mathrm{u} (unidade atômica). Ex.: 27\\ \mathrm{u}.
  • A massa molar é um número com unidade \mathrm{g\cdot mol^{-1}}. Ex.: 27\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}.
  • Numericamente são iguais porque a definição de mol e de unidade atômica garante essa equivalência prática.
Dica para a prova: conte os átomos, multiplique pelo valor inteiro da tabela (ou valor com casas decimais se pedido maior precisão), some e escreva as unidades corretamente.

Resposta

a. Massa molecular =27\\ \mathrm{u}; Massa molar =27\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}
b. Massa molecular =44\\ \mathrm{u}; Massa molar =44\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}
c. Massa molecular =180\\ \mathrm{u}; Massa molar =180\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}
Diferença: massa molecular é medida em \mathrm{u} (unidade atômica); massa molar é a massa de 1 mol e é medida em \mathrm{g\cdot mol^{-1}}. Numericamente são iguais.

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