Mole e peso molare

Chimica generale ed inorganica

Mole e peso molare

La mole è l’unità di misura della quantità di materia (una delle sette grandezze fondamentali del Sistema Metrico Internazionale) che contiene un numero di particelle elementari pari al numero di atomi contenuti in 12 g esatti dell’isotopo 12 del carbonio.

La definizione di mole è dunque strettamente correlata alla costante di Avogadro (N); questo numero risulta uguale a N = 6.022 x 10²³ e rappresenta il numero di atomi di carbonio presenti in 12 g del nuclide 12 del carbonio.

La massa, espressa in grammi, di una mole, di un atomo o di una molecola o di un composto ionico, è pari rispettivamente alla massa atomica, alla massa molecolare oppure al peso formula del composto.

La tavola periodica riporta per ogni elemento il valore della massa atomica, chiamata anche peso atomico; questo valore rappresenta dunque il peso di una mole (g/mol), ovvero di 6.022 x 10²³ atomi di un dato elemento. Questa quantità viene anche detta peso molare.

Esempio: 15.999 g di ossigeno (peso atomico dell’ossigeno) corrispondono a una mole di atomi e contengono 6.022 x 10²³ atomi di ossigeno. Analogamente, in 64.062 g di SO₂ (peso molare di SO₂) è presente un numero di Avogadro di molecole di SO₂.

Tra la massa (m) di una generica specie chimica, il suo peso molare (M) e il numero di moli (n) esiste la seguente relazione: n = m/M

Inversamente, si ha: m = n x M; M = m/n

Esempio: Calcolare le moli ed il numero di molecole presenti in 1.45 mg di CH₄.

• 1.45 mg corrispondono a 1.45 x 10^-3 g.
• Calcoliamo le moli presenti in 1.45 x 10^-3 g di CH₄ ricorrendo alla relazione n = m/M.
• Dopo aver calcolato il peso molare della molecola, pari alla somma dei pesi atomici di ciascun atomo, M = 16.043 g/mol, sostituiamo i valori ottenuti nella suddetta relazione e otteniamo n = 1.45 x 10^-3 g / 16.043 g/mol = 9.038 x 10^-5 mol.
• In una mole di CH₄, stando alla definizione di mole, vi sono 6.022 x 10²³ molecole di CH₄; in 1.45 x 10^-3 g di CH₄ vi sono 9.038 x 10^-5 mol di CH₄.
• In definitiva, in 9.038 x 10^-5 mol vi sono (9.038 x 10^-5) x (6.022 x 10²³) = 5.443 x 10¹⁹ molecole di CH₄.

In breve

• Mole: Quantità di materia che contiene un numero di Avogadro di particelle elementari, N = 6.022 x 10²³.
• Peso molare: È pari al peso di una mole di atomi, molecole…
• Numero di moli: n = m/M