Chimica per il liceo/Le masse atomiche, molecolari e la mole: differenze tra le versioni
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La scelta del valore di u è convenzionale e arbitraria. Si è scelto come riferimento l’atomo di <sup>12</sup>C perché molto diffuso e facilmente reperibile. Con tale unità l’idrogeno <sup>1</sup>H ha una massa di circa 1 u (1,007825 u). Considerato che nell’atomo di <sup>12</sup>C sono presenti 6 protoni, 6 neutroni (che insieme formano 12 nucleoni) e che la massa di un elettrone è 1836 volte minore rispetto a quella di un nucleone (quindi trascurabile in termini di massa), 1u corrisponde anche, con buona approssimazione, alla massa di un nucleone:
<p align="center">
1 u = 1/12 massa assoluta <sup>12</sup>C = 1,661∙10<sup>-27</sup> Kg = massa nucleone
</p>
La massa di un atomo di un qualunque elemento è quindi molto simile al valore numerico del suo numero di massa (che corrisponde, come visto nel cap. XX alla somma dei protoni e dei neutroni), ma non esattamente uguale. Per esempio, l’isotopo <sup>16</sup>O ha massa 15.99491463 u, mentre il suo numero di massa è esattamente 16. L’unico isotopo con massa esattamente uguale al suo numero di massa è il <sup>12</sup>C, data la definizione di u.
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Ricaviamo ora il numero di atomi in 12 g di <sup>12</sup>C dividendo la massa totale per la massa del singolo atomo:
<p align="center">
''n''<sub>atomiC</sub> = <math>\frac{12g
</p>
Il calcolo rimane lo stesso e si ottiene lo stesso numero partendo dalle masse atomiche di ogni altro elemento. Il valore più accurato per questa costante è 6,02214076∙10<sup>23</sup>, ma nell’uso corrente è sufficiente utilizzare il suo valore approssimato.
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Si può ricavare il numero di particelle presenti in una mole da questa relazione:
<p align="center">
''N''<sub>A</sub> = <math>\frac{Vmole
</p>
Il calcolo sperimentale ha dei limiti operativi che riguardano proprio la purezza del campione, per cui nel gennaio 2018 la IUPAC ha ridefinito la costante di Avogadro come numero fisso (definizione recepita dalla CGPM, Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure, nel novembre dello stesso anno).
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Massa, massa molare e mole sono grandezze che dipendono l'una dall'altra secondo la seguente relazione:
<p align="center">
<math>n=\frac{m
</p>
dove ''n'' rappresenta il numero di moli presenti nella massa ''m'', espressa in g, e ''M'' è la massa molare espressa in g/mol.
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