Antonello Santini » 2.Concetti di Base

La Mole

La mole è la quantità di materia che contiene un numero di oggetti pari al numero di atomi presenti in 12 grammi dell’isotopo dell’atomo di carbonio che ha massa 12.
Una mole di qualsiasi sostanza contiene 6.02 · 10²³ unità elementari di quella sostanza, questo numero è il numero di Avogadro (N). Esso indica il numero di oggetti (atomi, molecole, ioni) contenuti in una grammomolecola di sostanza pura e anche il numero di atomi contenuti in una grammoatomo di un elemento.
In particolare si considera il peso di una mole di sostanza, indicato come peso molare o massa molare, corrispondente numericamente al peso molecolare; viene indicato con la simbologia PM ed espresso in grammi per mole (g/mol e/o g · mol^-1).

Peso Atomico e Peso Molecolare

I valori del peso atomico (PA) di ciascun elemento sono riportati sulla tavola periodica degli elementi e sono il risultato della media del peso dei vari isotopi di ciascun elemento presenti in natura.

Il peso molecolare (PM) è uguale alla somma dei pesi atomici degli atomi che costituiscono un composto (ione, molecola, sale, etc.), ciascuno moltiplicato per il numero di volte con cui compare nella sua formula (coefficiente stechiometrico).

Concetti di Base

Se prendiamo una quantità in grammi di una qualsiasi sostanza pari al numero che esprime in U.M.A. la massa di una singola particella, avremo un numero di particelle pari a 6.02 · 10²³ (numero di Avogadro), cioè una mole di quella sostanza.

Concetti di Base (segue)

Una mole di H₂ (2.0 g) reagisce con una mole di Cl₂ (70.9 g) formando 2 moli di HCl (massa molare 72.9 g).

Una mole carbonio.

Concetti di Base (segue)

Le moli possono essere considerate riferendosi a diverse unità elementari (atomo, molecola, ione, formula minima) per cui sono utilizzati vari termini alternativi a mole:

1 grammo-atomo = 1 mole di atomi;

1 grammo-molecola = 1 mole di molecole;

1 grammo-ione = 1 mole di ioni;

1grammo-formula = 1 mole di unità-formula.

Il numero di moli (n) si calcola dividendo la massa data (m), espressa in grammi, per la massa di una mole della sostanza considerata, indicata genericamente come peso molare (PM) espressa in g/mol.

$n=\frac {m(g)}{PM(g/mol)}$

Viceversa, la massa m e il numero di molecole che corrispondono a un determinato numero di moli n di una sostanza si ricava rispettivamente con le seguenti formule inverse:

m = n · PM

numero di molecole= numero di moli · N

dove N = numero di Avogadro = 6.023 ·10²³

Esercizi svolti

Esercizio n°1

Calcolare il peso molecolare di HCl (acido cloridrico), sapendo che PA_H=1.008 g/mol e PA_Cl=35.45 g/mol.

Per ricavare il peso molecolare dell’acido cloridrico (PM_HCl) è necessario sommare i pesi atomici di idrogeno e cloro che sono, rispettivamente, 1,008 g/mol (PA_H) e 35,45 g/mol (PA_Cl).

PM_HCl = PA_H + PA_Cl = (1.008 + 35.45) g/mol =36.46 g/mol

Il peso molecolare dell’acido cloridrico è quindi 36.46 g/mol. Una mole contiene N oggetti (Numero di Avogadro).