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Delia Picone » 4.La Mole


Contare gli Atomi

Poiché gli atomi, e le molecole, sono oggetti infinitesimi, qualsiasi quantità finita di materia ne contiene un numero estremamente elevato, che sarebbe molto scomodo contare con i sistemi tradizionali, concepiti per il mondo macroscopico. E’ stata per questo definita una unità di riferimento adatta alle sostanze infinitesime, la mole, che corrisponde al numero di atomi contenuti in 12 g dell’isotopo 12 del carbonio. Un semplice esercizio, riportato a lato, permette di calcolare il valore numerico della mole. Il numero n così calcolato è definito anche Numero di Avogadro.

Possiamo affermare che una mole di oggetti corrisponde a un numero di Avogadro di oggetti, esattamente come una dozzina equivale a 12 oggetti e una decina a dieci.


Significato della Mole

Contare gli atomi in moli ha un grande vantaggio, che verrà approfondito con un altro semplice calcolo.

Abbiamo infatti definito la mole come il numero di atomi contenuti in 12 g dell’ isotopo 12 del carbonio, cioè una quantità in grammi pari alla massa atomica. Questo caso si può generalizzare, come dimostrato nel calcolo riportato a lato. Infatti, qualunque sia la massa atomica di un elemento, una quantità in grammi di un elemento pari alla sua massa atomica contiene una mole di atomi di quell’elemento.

Si può definire quindi la massa molare di un elemento come la massa di una mole di atomi dell’elemento stesso ed essa è pari alla massa atomica espressa in grammi.

La conseguenza di questa osservazione è di fondamentale importanza, perché ci consente di convertire la scala macroscopica in quella microscopica, e viceversa: data una massa qualsiasi di un composto chimico, espressa in grammi, si può immediatamente risalire al numero di atomi (o molecole) che essa contiene. Viceversa, se ad esempio si vuole disporre di un certo numero di atomi o molecole per una reazione, si può rapidamente calcolare la massa di sostanza da prelevare. Gli esempi riportati di seguito e i quesiti allegati alla fine del capitolo illustrano meglio questo concetto.


La Massa Molare

Gli esempi riportati finora sono riferiti agli atomi, ma la mole risulta di grande utilità anche per i calcoli riferiti alle sostanze composte, come quelle ioniche e molecolari. La massa molare di un composto molecolare è una quantità in grammi pari alla massa molecolare del composto, così come una mole di un composto ionico corrisponde a una quantità in grammi pari a una unità di formula. La figura a lato riporta come esempio una mole di alcune sostanze di uso comune: sapreste calcolare a quanti grammi corrisponde ciascuna di esse?

Risposta

Una mole di (da sinistra a destra): rame, mercurio, acqua, carbonio, cloruro di sodio

Una mole di (da sinistra a destra): rame, mercurio, acqua, carbonio, cloruro di sodio


Proprietà degli Atomi

Un campione contiene 1.0 x 1023 atomi di zolfo. Quante moli di atomi ci sono? Quante moli di molecole con formula S8? Qual è la massa del campione?


L’Atomo Nucleare

Calcolare la massa di Fe2S3 che bisogna prelevare per avere un campione contenente 1.26 x 1028 atomi di ferro.


I materiali di supporto della lezione

Nota: Le figure utilizzate sono state prese da:

Chimica-Un'introduzione, D.D. Ebbing e Wentworth, R.A., Idelson-Gnocchi

Esercizi

Risposta

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