O peso molecular é assim obtido essencialmente por "leitura" dos pesos atômicos da Tabela Periódica.
O peso molecular é um conceito muito importante para os cientistas que trabalham em todos os tipos de disciplinas. Não é apenas útil, mas também extremamente fácil de calcular, desde que você tenha as ferramentas adequadas. O primeiro ingrediente é a fórmula molecular da molécula a ser "pesada". Isso pode ser, é claro, qualquer coisa, desde um elemento não adulterado como O₂, até os compostos orgânicos mais complexos.
A partir dessa fórmula, obteremos o peso atômico de cada elemento da fórmula na Tabela Periódica. O peso atômico é o número mostrado abaixo do símbolo de cada elemento e representa o número de prótons e nêutrons em cada átomo do elemento.
A soma desses pesos atômicos nos dá o peso molecular. A simplicidade desta fórmula se deve ao conceito da toupeira.
Tabela periódica
Uma toupeira é definida como o número de unidades encontradas em um grama de massas atômicas; esse número acaba sendo aproximadamente 6.022 x 10²³, uma constante adimensional chamada número de Avogadro. Esta é uma aproximação, assim como os pesos atômicos na própria Tabela Periódica, mas essas incertezas são insignificantes para a maioria dos propósitos - incluindo o nosso. Vamos ver por que esse número é tão útil.
A soma desses pesos atômicos nos dá o peso molecular.
Uma mole de átomos de hélio, por exemplo, conterá 6.022 x IO3 átomos; e, uma vez que cada átomo de hélio tem (aproximadamente) quatro massas atômicas, vemos que um mol de hélio pesa (6.022 x 10²³) (1 grama / 6.022 x 10²³ de massas atômicas) (4 massas atômicas) = 4 gramas. Assim, um peso molecular é uma abreviatura para o peso por mol de uma substância.
Isótopos de ocorrência natural
Vamos passar pelo processo para a molécula de água, H₂O. Pela fórmula molecular, vemos que precisamos de dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio para fazer cada molécula de água. De acordo com a Tabela Periódica, o peso atômico do hidrogênio é de aproximadamente 1 e do oxigênio de aproximadamente 16. As incertezas nesses números surgem dos diferentes isótopos de ocorrência natural de cada elemento (hidrogênio-2 e oxigênio-15 por exemplo), que criam moléculas de água com pesos diferentes, mas sua distribuição é tão escassa que é totalmente desprezível para nossos propósitos. Portanto, devemos considerar o peso molecular da água como sendo 1 + 1 + 16 = 18 massas atômicas, ou 18 gramas por mol.
Este cálculo pode ser repetido para qualquer substância. O peso molecular é assim obtido essencialmente por "leitura" dos pesos atômicos da Tabela Periódica. Uma palavra sobre massa e peso: esses termos freqüentemente confusos são, na verdade, fundamentalmente diferentes uns dos outros, mas em muitas circunstâncias a substituição de um pelo outro não cria nenhuma dificuldade. Os pesos moleculares são dados em gramas por mol, mas isso é, estritamente falando, uma medida de massa. Na Terra (e, portanto, para a maioria dos cálculos) gramas podem ser convertidos pelo seguinte fator: 1 quilograma pesa 9,8 Newtons, a unidade métrica de peso.
