Qual é a massa molar do alumínio? Como ele se compara a outros elementos?

Digite seu e-mail na caixa abaixo para receber as histórias e vídeos de animais mais alucinantes diretamente em sua caixa de entrada todos os dias.

Imagine um mundo sem alumínio. Este metal, o mais abundante do planeta, constitui mais de oito por cento da crosta terrestre. Utilizamos alumínio, também conhecido como alumínio no Reino Unido, para fabricar inúmeros produtos. Isso inclui folhas de alumínio, latas e outros recipientes, computadores e outros eletrônicos, edifícios, aviões, refrigeradores e condicionadores de ar, equipamentos médicos, peças de automóveis e muito mais. E, no entanto, o alumínio, tal como reconhecemos o metal, não é encontrado na natureza. Em vez disso, o alumínio forma compostos como os óxidos, dos quais devemos extrair o metal útil utilizando uma energia considerável.

©HT Ganzo/iStock via Getty Images

Neste artigo você descobrirá a massa molar do alumínio, símbolo Al. Exploraremos o que isso significa e por que é importante. Toda substância pura, ou seja, todo elemento e todo composto, tem uma massa molar. A massa molar da substância influencia suas propriedades físicas e químicas. A massa molar de uma substância é simplesmente a massa, em gramas, de um mol dessa substância.

Uma toupeira, em química, é uma quantidade específica de partículas. Essas partículas podem ser átomos ou moléculas. O número de partículas em um mol é constante, o que significa que é sempre o mesmo. O número exato de partículas em cada mol de uma substância é de aproximadamente 6,022 × 1023 unidades, também conhecido como número de Avogadro ou constante de Avogadro. Esta constante recebeu o nome de um cientista italiano, Amadeo Avogadro, que foi o primeiro a descrever o número e o seu significado. O número de Avogadro é essencial para a compreensão da química e de como o mundo funciona.

A massa molar do alumínio é de aproximadamente 26,98 gramas por mol. Este valor é derivado do peso atômico do elemento conforme mostrado na tabela periódica. Um mol de átomos de alumínio, ou 6,022 × 1023 átomos de alumínio, tem uma massa de aproximadamente 26,98 gramas. Para entender isso melhor, vamos comparar o alumínio com o menor elemento conhecido, o hidrogênio. Um mol de átomos de hidrogênio tem massa molar de aproximadamente um grama.

O hidrogênio é o primeiro elemento da tabela periódica. Cada átomo de hidrogênio possui apenas um próton e nenhum nêutron. O hidrogênio também possui um elétron, mas elétrons minúsculos têm massa desprezível. O único próton, entretanto, tem massa de aproximadamente uma unidade de massa atômica. Um mol de átomos de hidrogênio tem uma massa de 1,00784 gramas por mol, que para a maioria dos propósitos pode ser arredondada para 1 grama por mol.

O alumínio é o 13º elemento da tabela periódica. Tem um número atômico de 13, com exatamente 13 prótons. Praticamente todos os átomos de alumínio na natureza ocorrem como o isótopo estável 27Al e possuem 14 nêutrons. Uma pequena proporção ocorre como o isótopo radioativo, 26Al, que possui 13 nêutrons. Como tanto os prótons quanto os nêutrons têm a mesma massa aproximada, e os elétrons têm uma massa desprezível, podemos esperar que a massa molar do 27Al, com 13 prótons e 14 nêutrons, seja de cerca de 27 gramas por mol. A massa calculada de um mol de átomos de alumínio é um pouco menor, aproximadamente 26,98 gramas por mol, porque a pequena porcentagem de átomos de 26Al que ocorrem naturalmente distorce a massa molar um pouco menor.

A maioria dos elementos da tabela periódica existe em mais de uma forma conhecida. Algumas dessas formas são encontradas na natureza, enquanto outras podem ser fabricadas em laboratório. Essas diferentes formas de cada elemento, chamadas isótopos, possuem o mesmo número de prótons. No entanto, cada isótopo possui um número diferente de nêutrons. O alumínio tem 22 isótopos conhecidos, com apenas nove nêutrons e até 30. A maioria deles são instáveis, de vida curta e não são encontrados na natureza. Apenas o 27Al, com 14 nêutrons, e o 26Al, com 13 nêutrons, existem na natureza. E o isótopo estável 27Al compreende quase 100% dos átomos de alumínio que ocorrem naturalmente.

Para determinar a massa molar de um elemento, deve-se calcular uma média de todos os diferentes isótopos desse elemento que ocorrem naturalmente. Mas essa média também deve levar em conta a percentagem de átomos que ocorrem naturalmente que cada isótopo representa. Para o alumínio, o 27Al é responsável por muito mais do que o 26Al, com o 26Al representando menos de 1% do elemento que ocorre naturalmente.