Le moli e il numero di Avogadro

 

Sappiamo che gli atomi hanno un peso così piccolo che non è possibile effettuare una misurazione, per questo si prende come riferimento l’isotopo del carbonio-12 . Al massimo quello che si può fare è calcolare un gruppo di atomi in modo che il loro peso non sia più trascurabile.

La quantità di sostanza che si prende come unità di riferimento si chiama mole.

La mole è la quantità di sostanza che contiene un numero di particelle elementari uguali al  numero di atomi contenuto in 12 g di carbonio 12.

La mole è una delle sette unità fondamentali del sistema internazionale.

Noi sappiamo che la massa atomica del carbonio è 12 e dell’idrogeno è 1, allora ciò vuol dire che la massa del carbonio è 12 volte superiore a quella dell’idrogeno. Lo stesso vale se prendiamo 1000 atomi di carbonio e 1000 atomi di idrogeno, il primo sarà sempre 12 volte superiore all’idrogeno. Se il numero di atomi è lo stesso la massa di carbonio sarà sempre 12 volte maggiore di quella dell’idrogeno. Ciò vorrà dire che in 12 g di idrogeno ci deve essere lo stesso numero di atomi del carbonio. Lo stesso discorso lo si fa per qualsiasi altro elemento. Per esempio in 16 g di ossigeno ci saranno lo stesso numero di atomi presenti in 12 g di carbonio.

 

La massa di una mole è chiamata massa molare (M) e la sua unità di misura è g\mol.

Se misuriamo su una bilancia 1 mole di una sostanza , riusciamo ad avere un numero costante di particelle. Fu uno studioso di nome Avogadro a determinare quante particelle elementari fossero contenute in una mole.

Per determinare tale valore Avogadro considerò il fatto che la massa atomica assoluta di un atomo di carbonio è 1,9926•  10^{-23}g; il numero di atomi contenuti in 12 g di carbonio è:

\frac{12 g}{1,9926 \cdot 10^{-23}g}= 6,022  •  10^{23}  mol^{-1}

Questo è un valore molto grande .e si chiama costante di Avogadro ( N_{{A}}).

Grazie alla definizione di mole e di costante di Avogadro possiamo contare gli atomi di carbonio. Sappiamo che 12 grammi di carbonio-12 corrispondono a  6,022  •  10^{23}; se misuriamo 24 g di carbonio ovviamente avremo un valore doppio e così via. Lo stesso ragionamento lo si può fare per qualsiasi altro elemento.

In generale possiamo affermare che la massa, espressa in grammi, di una mole di sostanza è pari alla massa relativa (atomica, molecolare o formula) della sostanza.

Per esempio se consideriamo 6,022  •  10^{23} atomi di rame, cioè una mole di rame misurerà 63,55 cioè la sua massa atomica;  6,022  •  10^{23}  molecole di acqua , cioè una mole di acqua corrisponde a 18, 02 g di acqua.(16 + 2).

Per gli esercizi è importante sapere che le moli sono uguali al rapporto tra la massa del campione e la sua massa molare.

n= \frac{massa}{MM}

Sappiamo anche che :le moli sono uguali al rapporto delle particelle per il numero di Avogadro.

n = \frac{N_{{p}}}{N_{{A}}}

Vedi gli esercizi

Vedi programma di chimica 

 

 

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