La mole esprime l’unità di misura della quantità di sostanza e rappresenta la quantità di materia presente in 6,022×1023 particelle, atomi o molecole.
La massa di un atomo è definita dal numero di particelle subatomiche che lo costituisce. Queste risultano estremamente piccole con valori difficilmente quantificabili nel mondo macroscopico:
- Massa del protone: 1,673×10−27 kg
- Massa del neutrone: 1,675×10−27 kg
- Massa dell’elettrone: 9,109×10−31 kg
La massa dell’elettrone può essere considerata trascurabile se paragonata a quella del protone e del neutrone.
Su scala di laboratorio è impossibile riuscire a pesare masse di così esiguo valore. Per questo motivo, si è resa necessaria la quantificazione della materia non più in singole unità di atomi ma in valori discreti. Questo significa che una volta di fronte alla bilancia di laboratorio, non si pesa il singolo atomo di Potassio ma un “pacchetto” di atomi di Potassio.
Questo valore discreto è stato quantificato in 6,022×1023 unità conosciuto anche come numero di Avogadro. Questo numero di atomi di Potassio rappresenta una mole di atomi di potassio. La mole rappresenta lo snodo fondamentale per passare dal mondo microscopico al mondo macroscopico.
Se si prendono 6,022×1023 atomi di 12C, si scopre che questi pesano esattamente 12,0 grammi. Per questo motivo si può definire la mole come l’unità di misura della quantità di sostanza pari al numero di atomi di Carbonio presenti in 12,0 g esatti dell’isotopo-12 del Carbonio.
Il concetto di mole non è solo limitato agli atomi ma può essere esteso anche alle molecole, ai composti ionici e altro.
- Una mole di molecole d’acqua contiene esattamente 6,022×1023 molecole di H2O.
- Una mole di ioni Li+ contiene esattamente 6,022×1023 ioni Li+.
- Una mole di atomi di uranio contiene esattamente 6,022×1023 atomi di Uranio.
CONCETTI CHIAVE:
- Una mole di particelle è uguale a 6,022×1023 particelle.
- 6,022×1023 si chiama numero di Avogadro.
- Il concetto di mole può essere esteso ad atomi, molecole, ioni, composti ionici e altro.
ESERCIZIO SVOLTO:
Determinare il numero di atomi di cloro (Cl) presenti in 0,400 moli di CaCl2.
Ogni molecola di CaCl2 è costituita da 1 atomo di calcio (Ca) e 2 atomi di cloro (Cl).
Pertanto, il numero di atomi di Cl è doppio rispetto al numero di molecole di CaCl2.
Il numero di molecole di CaCl2 è pari a:
0,400 moli x 6,022×1023 molecole/mol = 2,409×1023 molecole di CaCl2
n° atomi Cl = 2 x 2,409×1023 = 4,818×1023
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