Stechiometria: La mole e il numero di Avogadro I termini "una ...

Stechiometria: La mole e il numero di Avogadro
I termini "una dozzina", "uno staio" e "una risma" (di carta) sono alcune delle tante parole di ogni
giorno usate per contare elementi, come uova, grano e carta a gruppi invece che un pezzo alla volta.
Ma, di quanti atomi è conveniente parlare per l'ammontare delle sostanze: una dozzina di atomi? un
migliaio? un bilione? Per gli atomi o le molecole in chimica, la quantità che si trova in, diciamo, un
grammo di sostanza può superare il bilione di atomi. I chimici hanno inventato una nuova unità per
esprimere la quantità di una sostanza, che si chiama mole.
Una mole di una sostanza è una quantità di quella sostanza che contiene 6.022 x 10 23 particelle di
quella sostanza. Le particelle possono essere atomi, molecole, mele o anche persone. Se avessi il
numero di Avogadro di popcorn, potresti sotterrare l'Europa sotto 9 miglia di popcorn. Il numero,
6.022 x 10 23 , è detto numero di Avogadro, da *Amedeo Avogadro*, un avvocato e fisico Italiano
che concepì l'idea.
Cosa c'è di conveniente in quel numero? E' basato sui grammi, l'unità di misura più comune in
chimica. La massa atomica dell'idrogeno è uno: un grammo di idrogeno è una mole cioè, un grammo
contiene all'incirca il numero di Avogadro di atomi di idrogeno. La massa atomica del Carbonio è 12 :
12 grammi di carbonio costituiscono una mole di carbonio e contengono il numero di Avogadro di
atomi di carbonio. Puoi passare liberamente tra le quantità in grammi, moli e particelle.

Numero di moli: n
Numero di atomi: N
Costante di Avogadro: N A
Numero di atomi:
N .
nN A
6.022. 10 . 23 mole 1
Quanti atomi ci sono in 2.5 moli di qualsiasi elemento?
n 2.5
N nN .
A
N = 1.506 10 24
atomi.
Nota: Non tutti gli elementi esistono in natura come atomi individuali. Alcuni sono biatomici, ossia
consistono di molecole composte di due atomi ciascuna come l’ossigeno, O2. Nel calcolo molare di
elementi biatomici bisogna sapere se la richiesta coinvolge l'ossigeno atomico, o l'ossigeno molecolare,
ossia come si trova in natura.
La massa di una persona media è:
m persona
.
70 kg
Dato che la massa del pianeta terra è:
m terra
6.0. 10 . 24 kg
Qual è più grande la massa di 1 mole di persone, o la massa della terra?
Dobbiamo trovare la massa di 1 mole di persone per avere la risposta. Siccome sappiamo che il
numero di Avogadro è

N A
6.022. 10 . 23 mole 1
La massa di 1 mole di persone deve essere:
m .
persona N A = 4.215 10 25 kg
Che rapportata alla massa della Terra da'
.
m persona N A
m terra
= 7.026
Perciò, una mole di persone è 7 volte la massa della terra! Il punto è che una mole di particelle è un
sacco di particelle. In altre parole, gli atomi sono molto piccoli!
Dato il numero di Avogadro, quanto pesa un singolo atomo di carbonio?
m carbon12
N A
6.022. 10 23
.
12.0 gm
Dividi la massa di una mole di particelle per il numero di particelle in una mole (Numero di Avogadro):
Il peso di un singolo atomo di carbonio in grammi.
m carbon12
= 1.993 10
N A
23
gm