Dalton, nella sua teoria atomica, prese in considerazione la massa degli atomi. Non potendo determinare la massa di un singolo atomo come misura diretta, egli decise di misurare il peso di un atomo rispetto al peso di un altro. Egli scelse come atomo di riferimento l’idrogeno, essendo il più piccolo fra tutti, e gli conferì il valore unitario. Dalton definì così la massa atomica relativa di un elemento:
La massa atomica relativa di un elemento (m.a.r.) è un numero che indica il rapporto tra la massa di un atomo di quell’elemento e la massa dell’atomo di idrogeno.
Il concetto di massa atomica relativa è rimasto lo stesso ma l’atomo di riferimento è stato cambiato più volte. Attualmente l’unità di massa atomica si definisce nel modo seguente:
L’unità di massa atomica è la quantità di materia pari a 1/12 della massa di un atomo dell’isotopo 12 del carbonio, a cui è stata attribuita per convenzione una massa pari a 12.
Il peso molecolare è definito come la somma delle masse atomiche di tutti gli atomi che formano la molecola.
Se si considerano i composti ionici (strutture cristalline costituite da molti atomi) si deve far riferimento al peso formula che corrisponde alla somma dei pesi atomici degli atomi che compaiono nella formula minima, moltiplicata per l’indice corrispettivo.
Es. $PM_(NaCl) =PA_(Na)+PA_(Cl) = 22.989 + 35.453=58.442$
Ogni volta che consideriamo un numero uguale di particelle di due elementi diversi, il rapporto delle loro masse sarà sempre lo stesso in quanto ciascun valore è riferito alla stessa unità. Questo significa che 32 grammi di ossigeno (massa molecolare dell’ossigeno = 32) contengono lo stesso numero di particelle che ci sono in 18 grammi di acqua.
La mole viene definita come la quantità di sostanza che contiene un numero di particelle pari al numero di atomi contenuti in 12 grammi di 12C.
Tramite misure sperimentali si scopre che una mole di qualsiasi sostanza contiene 6,022∙1023particelle e tale valore, indicato come N, corrisponde al numero di Avogadro.
Quindi, 32 grammi di ossigeno (che corrisponde a una mole di ossigeno) conterranno 6,022∙1023 particelle e così anche 18 grammi di acqua.
Calcolo della mole
Il numero di moli si calcola dividendo la massa data per la massa della mole della sostanza considerata, ossia per il suo peso molecolare (PM):
\[ n = \frac{m(g)}{PM(g/mol)} \]
Es. il numero di moli di 100g di O2, il cui peso molecolare è 32g, sarà:
\[ n = \frac{100g}{32 g/mol} = 2.8 \text{moli} \]
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