0 Mole La materia in chimica Il confronto tra materiali diversi o tra differenti quantità di materia in chimica avviene attraverso il concetto di mole Le sostanze si presentano in diverse forme e stati e possono appartenere ad una di queste due categorie: - Elemento: sostanza pura costituita da un sol tipo di atomo; ad ogni elemento compete un simbolo - Composto: sostanza pura costituita da due o più tipi di atomo; ad ogni composto compete una formula Formula e molecola Formula: oltre ad indicare il tipo di atomi costituenti, stabilisce il loro rapporto di combinazione Molecola: è la più piccola parte di sostanza (elemento/ composto), che manifesta tutte le sue proprietà ed è perciò isolabile 1 La molecola è in genere costituita da due o più atomi, che possono essere uguali o diversi Esempi: H2O; O2; H3PO4; HCl Esistono però anche molecole monoatomiche Esempi: He; Ne; Ar (gas nobili) Inoltre per tutte le sostanze esiste una formula, ma non per tutte una molecola Esempi: KCl; Li2SO4 (sostanze cristalline) Fe; Mg; C (sostanze elementari) Peso atomico, peso molecolare, peso formula Peso atomico (P.A.): riferito alle sostanze considerate allo stato elementare (indica quante volte l’elemento è più pesante rispetto all’unità di massa atomica) U.m.a. = 1/12 della massa di 12C 2 3 Peso molecolare (P.M.): riferito alle sostanze che possiedono la molecola Peso formula (P.F.): riferito ai composti che non possiedono la molecola Come per il peso atomico, il peso molecolare esprime quante volte la molecola è più pesante dell’u.m.a. Il peso molecolare si può calcolare sommando i pesi atomici di tutti gli elementi della molecola Per il peso formula si procede in maniera analoga Esempi di calcolo del P.M. e del P.F. P.M. di H2O (2•1,008 + 15,999) = 18,015 u.m.a. P.F. di Ca3(PO4) 2 (3•40,08 + 2•30,974 + 4•2•15,999) = 310,18 u.m.a. 4 Numero di Avogadro Risulta impossibile pesare una singola particella o studiarne il suo comportamento chimico-fisico Per questo motivo si prendono sempre in considerazione un gran numero di particelle, un concetto introdotto da Avogadro sulla base del comportamento dei gas ideali (Volumi uguali di gas diversi, misurati nelle stesse condizioni di temperatura e pressione, contengono lo stesso numero di molecole) N.ro di Avogadro: 6,023 • 1023 molecole 5 Mole Il concetto di mole (grammo-molecola), derivante dal numero di Avogadro, è l’unità di misura della quantità in chimica Una mole di sostanza contiene una quantità in grammi di sostanza numericamente uguale al P.M. (P.F.) della sostanza Esempi: 18,015 g di H2O ==> 1 mole di H2O 55,442 g di NaCl ==> 1 mole di NaCl Il concetto di mole si applica anche alle sostanze allo stato elementare; si usa pure indicarlo come grammo-atomo Esempio: 55,847 g di Fe ==> 1 mole (grammo-atomo) di Fe 6 7 8