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title: "Átomos e moléculas"
book: "Química dos ensinos fundamental e médio"
subject: chemistry
language: pt
chapter: 11
exercises: 12
source: https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas
license: CC-BY-NC-SA-4.0
credit: "One Chemistry Book, One Course (one-course.com)"
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# Capítulo 11 — Átomos e moléculas

Pegue uma gota de água e corte-a em duas. Cada metade continua sendo água. Corte uma metade em duas de novo, e de novo, e de novo. Daria para continuar para sempre, ou você chegaria a um pedaço tão pequeno que cortá-lo mais uma vez daria uma coisa que já não é água? Por volta de 400 a.C., o pensador grego Demócrito arriscou a resposta: a matéria é feita de pedacinhos minúsculos que não podem ser cortados, que ele chamou de *[átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom)*, do grego “indivisível”. Foram precisos mais de dois mil anos, e o trabalho dos químicos do século XIX, para transformar esse palpite em ciência. Este capítulo descreve esses pedacinhos — os [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) — e o modo como eles se agrupam em [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule).

**O que você já sabe.**

Uma [substância pura](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/8-substancias-puras-e-misturas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-pure-substance), como a água ou o oxigênio, é formada por uma única [espécie química](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/8-substancias-puras-e-misturas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-species); uma [mistura](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/8-substancias-puras-e-misturas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture), como o [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air), contém várias ([Capítulo 8](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/8-substancias-puras-e-misturas#ch-g6-pure-substances-and-mixtures)). O [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) tem cerca de quatro quintos de nitrogênio e um quinto de oxigênio ([Capítulo 4](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#ch-g4-air-a-mixture-of-gases)).

## 11.1 Os átomos

**Definição 11.1 (Átomo).**

Toda a matéria é construída a partir de partículas extremamente pequenas chamadas *átomos*. Na natureza existem só cerca de cem tipos diferentes de átomos, e toda substância — a água, o [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air), o ferro, o açúcar, o nosso próprio corpo — é feita de átomos de alguns desses tipos.

**Proposição 11.2 (Os átomos são minúsculos).**

O menor [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom), o [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio, mede cerca de um décimo de milionésimo de milímetro de diâmetro; os outros são no máximo algumas vezes maiores. Dez milhões de [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio enfileirados formariam uma linha de um milímetro. Para imaginar: se uma maçã fosse aumentada até o tamanho da Terra, cada um dos seus [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) teria mais ou menos o tamanho de uma cereja pequena.

**Observação 11.3 (Vistos sem ser vistos).**

Nenhum microscópio que usa luz consegue mostrar um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom): os [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) são muito menores do que as ondas da luz. Desde a década de 1980, microscópios especiais que tateiam uma superfície com uma ponta extremamente fina produzem imagens em que [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) isolados aparecem como pequenas saliências.

**Definição 11.4 (Símbolo de um átomo).**

Cada tipo de [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) tem um nome e um *símbolo*: uma letra maiúscula, às vezes seguida de uma letra minúscula. O símbolo é o mesmo em todas as línguas.

| [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) | [símbolo](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol) |  | cor no modelo | [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) | [símbolo](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol) |  | cor no modelo |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| hidrogênio | $\ce{H}$ | ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/fig-f9085e9eeda0.svg) | branco | sódio | $\ce{Na}$ | ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/fig-aa6acdf1b315.svg) | roxo |
| carbono | $\ce{C}$ | ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/fig-dc0afccd9ffc.svg) | preto | enxofre | $\ce{S}$ | ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/fig-bda87a58dc28.svg) | amarelo |
| nitrogênio | $\ce{N}$ | ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/fig-aa147a4b8e2d.svg) | azul | cloro | $\ce{Cl}$ | ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/fig-fb62d4440b79.svg) | verde |
| oxigênio | $\ce{O}$ | ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/fig-c6acc93faca6.svg) | vermelho | ferro, cobre | $\ce{Fe}$, $\ce{Cu}$ |  | — |

**Observação 11.5 (De onde vêm os símbolos).**

A maioria dos [símbolos](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol) são as primeiras letras do nome: $\ce{H}$ para o hidrogênio, $\ce{C}$ para o carbono, $\ce{O}$ para o oxigênio. Alguns vêm de um nome mais antigo, em latim: $\ce{Na}$ para o sódio (*natrium*), $\ce{Fe}$ para o ferro (*ferrum*), $\ce{Cu}$ para o cobre (*cuprum*). A segunda letra é sempre minúscula: $\ce{Co}$ é o [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de cobalto, enquanto CO, com O maiúsculo, é uma coisa totalmente diferente.

**História — Os átomos de Dalton, 1808.**

Em 1808, o químico John Dalton publicou uma tabela dos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) então conhecidos, cada um desenhado como um pequeno círculo com um sinal próprio. Ele foi o primeiro a dizer que todos os [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de um mesmo tipo têm o mesmo peso, e que os químicos podiam comparar esses pesos. Mas ele também supôs que a água era um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio ligado a um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio; foram precisos mais cinquenta anos para os químicos concordarem que uma [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de água contém *dois* [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio.

![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/img-029f0402624a.jpg)

![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/img-fe32a4ca4e3d.jpg)

*John Dalton (1766–1844).*

*A tabela de Dalton de 1808: a água dele, sinal 21, é um círculo de hidrogênio ao lado de um de oxigênio.*

## 11.2 As moléculas

**Definição 11.6 (Molécula).**

Uma *molécula* é um grupo de [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) firmemente unidos. Uma molécula é o menor pedaço de uma substância que ainda é essa substância: uma molécula de água é a menor quantidade possível de água.

**Exemplo 11.7 (Sete moléculas).**

- a [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de *hidrogênio* : dois [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio;
- a [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de *oxigênio* , que respiramos: dois [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio;
- a [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de *nitrogênio* , quatro quintos do [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) : dois [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de nitrogênio;
- a [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de *água* : dois [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio e um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio;
- a [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de *dióxido de carbono* , que expiramos: um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono e dois [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio;
- a [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de *metano* , a parte principal do gás natural queimado nos fogões a gás: um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono e quatro [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio;
- a [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de *óxido nitroso* , um gás anestésico: dois [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de nitrogênio e um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio.

![Modelos de bolas e varetas das sete moléculas do . Cada vareta representa uma ligação entre dois átomos; por que alguns átomos compartilham duas ou três varetas é explicado num capítulo mais adiante.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/fig-41072c29930c.svg)

*Modelos de bolas e varetas das sete [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) do [Exemplo 11.7](#ex-g7-atoms-and-molecules-seven). Cada vareta representa uma ligação entre dois [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom); por que alguns [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) compartilham duas ou três varetas é explicado num capítulo mais adiante.*

**Proposição 11.8 (Moléculas de uma substância pura e de uma mistura).**

Numa [substância pura](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/8-substancias-puras-e-misturas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-pure-substance) formada por [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule), todas as [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) são idênticas: a água pura só contém [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de água. Uma [mistura](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/8-substancias-puras-e-misturas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture) contém [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de vários tipos: o [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) é formado principalmente por [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de nitrogênio e [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de oxigênio, cerca de quatro de nitrogênio para cada uma de oxigênio, com alguns [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de argônio que ficam isolados e pouquíssimas [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de carbono.

![Um zoom enorme. À esquerda: no ar, as moléculas de nitrogênio (azuis) são muito mais numerosas que as de oxigênio (vermelhas), e um átomo de argônio (azul-claro) viaja sozinho; as moléculas de um gás ficam afastadas umas das outras. À direita: na água líquida, as moléculas são todas idênticas e se tocam.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/fig-5dda15065391.svg)

*Um zoom enorme. À esquerda: no [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air), as [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de nitrogênio (azuis) são muito mais numerosas que as de oxigênio (vermelhas), e um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de argônio (azul-claro) viaja sozinho; as [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de um gás ficam afastadas umas das outras. À direita: na água líquida, as [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) são todas idênticas e se tocam.*

## 11.3 As fórmulas químicas

**Definição 11.9 (Fórmula química).**

A *fórmula química* de uma [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) lista os [símbolos](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol) dos seus [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom), cada um seguido de um pequeno número escrito abaixo da linha — o *índice* — que diz quantos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) desse tipo a [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) contém. O índice 1 não é escrito.

**Exemplo 11.10 (As sete fórmulas).**

As [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) do [Exemplo 11.7](#ex-g7-atoms-and-molecules-seven) têm estas fórmulas:

| [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) | fórmula | [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) |
| --- | --- | --- |
| hidrogênio | $\ce{H2}$ | 2 de hidrogênio |
| oxigênio | $\ce{O2}$ | 2 de oxigênio |
| nitrogênio | $\ce{N2}$ | 2 de nitrogênio |
| água | $\ce{H2O}$ | 2 de hidrogênio, 1 de oxigênio |
| dióxido de carbono | $\ce{CO2}$ | 1 de carbono, 2 de oxigênio |
| metano | $\ce{CH4}$ | 1 de carbono, 4 de hidrogênio |
| óxido nitroso | $\ce{N2O}$ | 2 de nitrogênio, 1 de oxigênio |

**Método 11.11 (Ler uma fórmula).**

Para ler a fórmula de uma [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule):

1. divida-a em [símbolos](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol) : cada um começa com uma letra maiúscula;
2. depois de cada [símbolo](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol) , leia o [índice](#def-g7-atoms-and-molecules-formula) (sem [índice](#def-g7-atoms-and-molecules-formula) quer dizer 1);
3. some os [índices](#def-g7-atoms-and-molecules-formula) para obter o número total de [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) .

Para $\ce{C2H6O}$ (o etanol, o álcool das bebidas): 2 de carbono, 6 de hidrogênio, 1 de oxigênio, 9 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) ao todo.

**Observação 11.12 (Um número na frente).**

Um número escrito na frente de uma fórmula conta [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule): $\ce{3H2O}$ quer dizer três [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de água, que juntas contêm 6 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio e 3 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio. Não confunda $\ce{O2}$, uma [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) formada por dois [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio, com $\ce{2O}$, dois [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio que não estão ligados.

**Exemplo 11.13 (O metano na cozinha).**

O gás natural de um fogão a gás é principalmente metano, $\ce{CH4}$. Cada uma das suas [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) é um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono com quatro [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio em volta. O gás é invisível e não tem cheiro: o cheiro de “gás” vem de uma substância acrescentada de propósito, para que um vazamento seja percebido.

![A chama azul de um fogão a gás: o metano do gás natural está queimando.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/img-f79dfd750e3e.jpg)

*A chama azul de um fogão a gás: o metano do gás natural está queimando.*

## 11.4 Os modelos moleculares

**Observação 11.14 (Os modelos e as suas cores).**

Os químicos montam *modelos moleculares* com bolas para os [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) e varetas para as ligações entre eles. As cores são uma convenção usada no mundo inteiro — carbono preto, hidrogênio branco, oxigênio vermelho, nitrogênio azul — e não a cor real dos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom): um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) isolado não tem cor nenhuma. Um modelo também mostra a forma de uma [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule), o que uma fórmula não faz: a [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de água é angular, a [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de carbono é linear.

![Um kit de modelos moleculares: bolas para os átomos, com furos para as varetas que representam as ligações.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g7-atoms-and-molecules/img-35f13914d8de.jpg)

*Um kit de modelos moleculares: bolas para os [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom), com furos para as varetas que representam as ligações.*

**Método 11.15 (Do modelo à fórmula).**

Para escrever a fórmula de uma [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) a partir do seu modelo:

1. dê o nome dos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) pelas cores deles;
2. conte as bolas de cada cor;
3. escreva os [símbolos](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol) com as contagens como [índices](#def-g7-atoms-and-molecules-formula) , primeiro o carbono, depois o hidrogênio, depois os outros [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) em ordem alfabética dos [símbolos](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol) .

Uma bola preta ligada a quatro brancas: um carbono, quatro hidrogênios, $\ce{CH4}$.

## 11.5 Exercícios

**Exercício 11.1 ★.**

O que é um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom)? O que é uma [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule)?

**Solução de Exercício 11.1.**

Um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) é uma das partículas extremamente pequenas a partir das quais toda a matéria é construída (existem cerca de cem tipos). Uma [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) é um grupo de [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) firmemente unidos, o menor pedaço de uma substância que ainda é essa substância.

**Exercício 11.2 ★.**

Dê os [símbolos](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol) do hidrogênio, do carbono, do nitrogênio, do oxigênio, do sódio e do ferro.

**Solução de Exercício 11.2.**

$\ce{H}$, $\ce{C}$, $\ce{N}$, $\ce{O}$, $\ce{Na}$, $\ce{Fe}$.

**Exercício 11.3 ★.**

Quantos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de cada tipo há numa [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de carbono, $\ce{CO2}$? Quantos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) ao todo?

**Solução de Exercício 11.3.**

1 [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono e 2 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio: 3 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) ao todo.

**Exercício 11.4 ★.**

Dê o nome das [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) $\ce{H2O}$, $\ce{O2}$, $\ce{CH4}$ e $\ce{N2}$.

**Solução de Exercício 11.4.**

Água, oxigênio, metano, nitrogênio.

**Exercício 11.5 ★.**

Uma [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de nitrogênio, um gás castanho presente no [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) poluído, é formada por um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de nitrogênio e dois [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio. Escreva a fórmula dela.

**Solução de Exercício 11.5.**

$\ce{NO2}$.

**Exercício 11.6 ★★.**

Explique a diferença entre $\ce{O2}$ e $\ce{2O}$, e entre $\ce{CO}$ e $\ce{Co}$.

**Solução de Exercício 11.6.**

$\ce{O2}$ é uma [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) formada por dois [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio ligados; $\ce{2O}$ são dois [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio separados. $\ce{CO}$ é uma [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono e um de oxigênio (duas letras maiúsculas, dois [símbolos](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol)); $\ce{Co}$ é um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de cobalto (um [símbolo](#def-g7-atoms-and-molecules-symbol), maiúscula seguida de minúscula).

**Exercício 11.7 ★★.**

Quantos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio e quantos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio há em $\ce{3H2O}$? E em $\ce{5O2}$?

**Solução de Exercício 11.7.**

$\ce{3H2O}$: $3\times 2 = 6$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio e $3\times 1 = 3$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio. $\ce{5O2}$: nenhum hidrogênio, $5\times 2 = 10$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio.

**Exercício 11.8 ★★.**

Um modelo é formado por uma bola preta ligada a duas bolas vermelhas. Dê o nome dos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom), escreva a fórmula e dê o nome da [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule).

**Solução de Exercício 11.8.**

Preto é carbono, vermelho é oxigênio: um carbono, dois oxigênios, $\ce{CO2}$, dióxido de carbono.

**Exercício 11.9 ★★.**

Na tabela de Dalton, a água é formada por um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio e um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio. Escreva a fórmula que Dalton tinha em mente, e diga quantos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) faltam na [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de água dele.

**Solução de Exercício 11.9.**

A água de Dalton era $\ce{HO}$. A [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) real, $\ce{H2O}$, tem um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio a mais: faltava um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) na [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de Dalton.

**Exercício 11.10 ★★.**

A água pura é uma [mistura](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/8-substancias-puras-e-misturas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture)? E o [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air)? Responda descrevendo as [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) que cada um contém.

**Solução de Exercício 11.10.**

A água pura não é uma [mistura](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/8-substancias-puras-e-misturas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture): todas as suas [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) são [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de $\ce{H2O}$ idênticas. O [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) é uma [mistura](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/8-substancias-puras-e-misturas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture): ele contém [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de nitrogênio, [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de oxigênio, [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de argônio e algumas [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de carbono.

**Exercício 11.11 ★★★.**

Um [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio mede cerca de um décimo de milionésimo de milímetro de diâmetro. Quantos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio, lado a lado, formariam uma linha de $1\,\mathrm{cm}$? E uma linha do comprimento de um campo de futebol, $100\,\mathrm{m}$?

**Solução de Exercício 11.11.**

Dez milhões de [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) formam $1\,\mathrm{mm}$, então $1\,\mathrm{cm}$ $= 10\,\mathrm{mm}$ exige $10 \times$ dez milhões $=$ cem milhões de [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom). $100\,\mathrm{m} = 100\,000$ mm exige $100\,000\times$ dez milhões $=$ um milhão de milhões de [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom).

**Exercício 11.12 ★★★.**

A glicose, o açúcar que alimenta as nossas células, tem a fórmula $\ce{C6H12O6}$. Quantos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) uma [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de glicose contém? Que porcentagem deles são [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio? Que porcentagem são [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono?

**Solução de Exercício 11.12.**

$6 + 12 + 6 = 24$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom). Hidrogênio: $\frac{12}{24} = 50\,\%$. Carbono: $\frac{6}{24} = 25\,\%$ (e o oxigênio, os outros $25\,\%$).

## 11.6 Problema: os átomos de uma respiração

**Problema 11.1.**

Problema de fim de semana — contar os átomos de uma porção de ar respirado, antes e depois de passar pelos nossos pulmões

O nitrogênio passa pelos pulmões sem mudar, por isso ele é uma boa referência. No [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) seco, para cada 78 [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de nitrogênio há cerca de 21 [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de oxigênio e 1 [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de argônio: 100 partículas ([moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) ou [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) isolados) ao todo. No [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) expirado, depois de retirado o vapor de água, as mesmas 78 [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de nitrogênio vêm acompanhadas de cerca de 16 [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de oxigênio, 4 [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de carbono e 1 [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de argônio.

**Parte I — O [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) que inspiramos.**

1. Escreva as fórmulas das [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de nitrogênio, de oxigênio e de dióxido de carbono, e dê o número de [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de cada uma.
2. O argônio é contado em [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) , não em [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) . O que isso nos diz sobre o argônio?
3. Nessas 100 partículas de [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) inspirado, quantos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de nitrogênio há? Quantos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio?
4. Quantos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) há ao todo nessas 100 partículas?
5. Que porcentagem desses [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) são [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de nitrogênio? Arredonde para o número inteiro mais próximo.

**Parte II — O [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) que expiramos.**

6. No [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) expirado que acompanha as mesmas 78 [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de nitrogênio, quantos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio há dentro das [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de oxigênio? Dentro das [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de carbono? Ao todo?
7. Compare com a questão 3. Quantos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio faltam? Para dentro de que [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) , fabricada no corpo a partir do hidrogênio dos alimentos e retirada aqui junto com o vapor de água, eles foram?
8. Quantos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono há no [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) inspirado? E no [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) expirado?
9. O [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) não traz nenhum [átomo](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono para os pulmões. De onde podem vir os [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono do [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) expirado? (Pense no que o corpo usa para viver.)
10. Quantas [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de oxigênio desapareceram, e quantas [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de carbono apareceram?

**Parte III — A contagem.**

11. Descreva o modelo de bolas e varetas de cada um dos quatro tipos de partícula do [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) expirado, com as cores das bolas (o argônio é representado por uma única bola azul-clara).
12. Quantos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) há ao todo no [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) expirado seco? Quantos [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) ele tem a mais do que o [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) inspirado? Explique a diferença com os [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono ganhos e os [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio que faltam.

**Solução de Problema 11.1.**

**1.** Nitrogênio $\ce{N2}$, 2 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom); oxigênio $\ce{O2}$, 2 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom); dióxido de carbono $\ce{CO2}$, 3 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom).

**2.** Os [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de argônio não se juntam em [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule): o argônio é formado por [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) isolados.

**3.** Nitrogênio: $78 \times 2 = 156$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom). Oxigênio: $21\times 2 =
42$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom).

**4.** $156 + 42 + 1 = 199$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom).

**5.** $\frac{156}{199} \approx 0.78$, cerca de $78\,\%$.

**6.** Nas [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de oxigênio: $16\times 2 = 32$; nas [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de carbono: $4 \times 2 = 8$; ao todo $32 + 8 = 40$.

**7.** Faltam $42 - 40 = 2$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio: o equivalente a uma [molécula](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de oxigênio. Eles foram para [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de água, $\ce{H2O}$, que o corpo fabrica com o hidrogênio dos alimentos; essa água sai em parte como vapor de água no [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) expirado (retirado destes números).

**8.** No [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) inspirado: 0. No [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) expirado: 4 (um em cada $\ce{CO2}$).

**9.** Dos alimentos que o corpo usa: os açúcares e as gorduras contêm [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono, e o corpo os libera no dióxido de carbono que expira.

**10.** Desapareceram $21 - 16 = 5$ [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de oxigênio e apareceram 4 [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de carbono.

**11.** Nitrogênio: duas bolas azuis ligadas por três varetas. Oxigênio: duas bolas vermelhas ligadas por duas varetas. Dióxido de carbono: uma bola preta entre duas bolas vermelhas, cada uma ligada a ela por duas varetas, em linha reta. Argônio: uma única bola azul-clara.

**12.** $156 + 32 + 12 + 1 = 201$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) (as 4 [moléculas](#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de dióxido de carbono contêm 12 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom)). São $201 - 199 = 2$ [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) a mais do que no [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) inspirado: 4 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono ganhos dos alimentos, menos os 2 [átomos](#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio que saíram na água.