La quantità chimica: la mole
1. La massa di atomi e molecole: un po’ di storia
2. Le reazioni tra i gas e il principio di Avogadro
3. Quanto pesano un atomo o una molecola?
4. La massa atomica e la massa molecolare
5. Contare per moli
6. Formule chimiche e composizione percentuale
1. La massa di atomi e molecole: un po’ di storia
Dalton compilò la prima tabella delle masse
atomiche degli elementi conosciuti, prendendo
come riferimento l’atomo di idrogeno: la massa
così espressa è detta massa atomica relativa.
Le masse atomiche proposte da Dalton risultarono
errate nella maggior parte dei casi perché Dalton
partiva dal presupposto che la molecola d’acqua
avesse formula HO, cioè che l’ossigeno fosse otto
volte più pesante dell’idrogeno.
1. La massa di atomi e molecole: un po’ di storia
Fu grazie alla
distinzione fra atomi e
molecole proposta da
Stanislao Canizzaro
(in base agli studi già
compiuti nel 1811 da
Amedeo Avogadro)
che si arrivò alla
corretta
determinazione della
massa degli atomi.
La massa atomica e la massa molecolare
Le masse atomiche e le masse molecolari oggi si
possono calcolare sperimentalmente utilizzando lo
spettrometro di massa.
4. La massa atomica e la massa molecolare
La massa atomica di un elemento è la massa
relativa rispetto all’atomo di 12C.
L’unità di massa atomica (u o dalton) è uguale
a 1/12 della massa dell’atomo 12C.
4. La massa atomica e la massa molecolare
La massa atomica relativa, MA, di un elemento
è la sua massa espressa in unità u, quindi
relativamente alla massa dell’atomo di carbonio.
La massa molecolare relativa, MM o peso
molecolare, è la somma delle masse atomiche che
compaiono nella molecola.
Per i composti ionici la massa molecolare relativa
si calcola allo stesso modo ma prende il nome di
peso formula.
5. Contare per moli
Il valore dell’unità di massa atomica,
1 u = 1,661 * 10-24 g, è estremamente piccolo
per essere misurato con gli strumenti a noi
conosciuti.
È stato perciò necessario trovare una grandezza
che mettesse in relazione gli atomi e le molecole
con le grandezze misurabili con le bilance.
5. Contare per moli
Questa grandezza è la mole (mol).
Una mole è la quantità di sostanza che contiene
un numero di particelle elementari uguali al
numero di atomi contenuti in 12 g di 12C.
5. Contare per moli
La massa di una mole di un elemento (o di un
composto) è uguale alla sua massa atomica (o
massa molecolare) espressa in grammi.
La massa molare M che si misura in g/mol, è la
massa di una mole.
5. Contare per moli
Avogadro si pose il problema di quante particelle
elementari fossero contenute in una mole e lo
risolse tramite il rapporto:
massa molare/massa atomica =
= 6,022
1023 particelle/mol
5. Contare per moli
Il risultato del rapporto
massa molare/massa atomica =
= 6,022 * 10 23 particelle/mol
è noto come numero o costante di Avogadro.
Una mole di sostanza contiene sempre
6,022 * 10 23 particelle (atomi, molecole o ioni).
5. Contare per moli
In pratica, per calcolare il numero di moli di una
sostanza si usa la formula:
