Chimica per il liceo/Le masse atomiche, molecolari e la mole: differenze tra le versioni

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L’unità di massa atomica u è l’unità di riferimento per definire la ''massa relativa degli atom''i.
 
=== 10.2.1 La massa atomica di un elemento ===
Facciamo un po’ di chiarezza: nei libri di testo c’è una grande confusione in relazione ai termini che indicano la massa atomica.
 
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''Nel linguaggio chimico corrente quando ci si riferisce alla massa atomica spesso si omette il termine “relativa” riferendosi alle masse atomiche riportate nella tavole periodica. Come detto all’inizio del capitolo, anche i termini m<sub>a</sub> e  MA generalmente si riferiscono erroneamente alle masse atomiche relative.''
 
=== 10.2.2 La massa delle molecole ===
Le considerazioni espresse nel paragrafo precedente valgono anche per le masse molecolari: quando si considera la massa di una molecola si fa quindi riferimento alla sua:
 
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Le ''N'' particelle con massa complessiva numericamente uguale alla massa atomica (o molecolare) espressa in grammi, costituiscono una quantità di sostanza ben precisa chiamata '''mole''' (simbolo '''mol'''), che rappresenta l’'''unità di misura della quantità di sostanza''' del Sistema Internazionale.
 
=== 10.3.1 La costante di Avogadro ===
Come abbiamo visto, un grammo è enormemente più grande dell’unità di massa atomica. Allo stesso modo il numero di particelle in una mole è troppo grande per essere contato direttamente. In passato la ''<u>costante di Avogadro</u>'', così chiamata in onore del chimico italiano Amedeo Avogadro è stata definita come ''<u>il numero di atomi di carbonio esattamente presenti in 12 g di <sup>12</sup>C</u>'', e il suo valore è il seguente:
 
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L'utilità della mole sta nel fatto che confrontando quantità in moli di sostanze diverse si confrontando le rispettive quantità di atomi (o molecole). Ad esempio, 18,02 g d'acqua contengono lo stesso numero di molecole di quelle contenute in 342,3 g di zucchero, nonostante la massa nel secondo caso sia molto maggiore.
 
['''FIGURA''' - immagine di diversi beacher che contengono ciascuno una mole di varie sostanze]
== La massa molare ==
 
La '''massa molare''' ('''M''') di una sostanza è la massa in grammi numericamente uguale alla massa relativa (MA, MM) di una sua particella. La massa di una mole si esprime in '''g/mo'''l.
=== La massa molare ===
La '''massa molare''' ('''M''') di una sostanza è la massa in grammi numericamente uguale alla massa relativa (MAA<sub>r</sub>, MM) di una sua particella. La massa di una mole si esprime in '''g/mo'''l.
 
Per calcolare quindi la massa molare di una qualsiasi sostanza basta disporre della sua formula chimica e della tavola periodica, calcolare la sua massa molecolare relativa (MM) come somma delle masse atomiche A<sub>r</sub> dei suoi atomi, ognuna moltiplicata per il numero di atomi presenti nella molecola. La corrispondente massa molare M sarà. numericamente uguale alla massa molecolare relativa MM, ma sarà espressa in g/mol.
 
=== Due modi di leggere una formula ===
Il rapporto numerico tra gli atomi delle diverse molecole è sempre costante; per questo motivo oltre che in termini di atomi e molecole le formule possono essere lette anche in termini di moli, attribuendo quindi alla scrittura convenzionale non solo un significato "microscopico" ma anche "macroscopico". Ciò risulta molto utile per scopi pratici in quanto le moli, a differenza dei singoli atomi e molecole, sono quantità facilmente misurabili. Quando si scrive una qualsiasi formula chimica, ad esempio quella dell'acqua, si può leggere come:
 
<chem>H2O</chem><math>\longrightarrow</math> una molecola d'acqua contiene due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno
 
<math>\searrow</math>
 
una mole d'acqua contiene due moli di idrogeno e una mole di ossigeno
 
 
Particolarmente utile risulta questa doppia lettura quando si considerano le equazioni chimiche bilanciate che descrivono una reazione chimica, ad esempio la seguente reazione può essere letta come:
 
una ''molecola'' di <chem>CO2</chem> reagisce con una ''molecola'' di <chem>H2O</chem>per dare una ''molecola'' di <chem>H2CO3</chem>
 
<math>\nearrow</math>
 
<chem>CO2 + H2O -> H2CO3</chem> ''oppure''
 
<math>\searrow</math>
 
una <u>mole</u> di <chem>CO2</chem> reagisce con una <u>mole</u> di <chem>H2O</chem>per dare una <u>mole</u> di <chem>H2CO3</chem>
 
== L'uso della mole ==
Massa, massa molare e mole sono grandezze che dipendono l'una dall'altra secondo la seguente relazione:
 
<math>n=m/M</math>
 
dove ''n'' rappresenta il numero di moli presenti nella massa ''m'', espressa in g, e ''M'' è la massa molare espressa in g/mol.
 
== Attività ==