Come calcolare il numero di molecole in una mole

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Difficoltà: media
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Introduzione

L'argomento oggi affrontato riguarda la chimica, materia ritenuta assai ostica da molti studenti. Tuttavia con determinazione e buona capacità mnemoniche si possono raggiungere soddisfacenti risultati anche in questo campo. Questa guida sicuramente saprà fornirvi delle utili informazioni su come calcolare il numero di molecole in una mole. Precisiamo cosa si intende per molecola e mole. Per molecola intendiamo un gruppo di più atomi tenuti insieme da legami chimici e che hanno carica elettrica nulla (neutre). A differenza degli atomi o dei gruppi ionici sono infatti definiti elementi stabili.

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Utilizzare la mole per esprimere una quantità di sostanza

Il numero di molecole in una mole è circoscritto in maniera tale che la massa molare, espressa in grammi, sia esattamente uguale alla massa molecolare media della sostanza. La mole invece si utilizza per esprimere una quantità di sostanza, nello specifico la mole è una quantità qualsiasi, che può essere utilizzata anche per esprimere il numero presente di atomi o ioni presenti in una data sostanza. Atomi e massa di una molecola sono misurati in Da (Dalton), o meglio ancora in “u” (grammo per mole). Addentriamoci dunque nell'ambito del calcolo indicato dalla guida. Se ad esempio, la massa molecolare media dell'acqua naturale è di circa 18,015 u, dunque una mole di acqua è di circa 18,015 grammi. La concentrazione di una soluzione viene comunemente espressa dalla sua molarità, definita come il numero di mole di una sostanza disciolta per un litro di soluzione. Facendo uso di questa equazione si semplificano notevolmente molti calcoli chimici e fisici.

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Moltiplicare il peso atomico di ogni elemento per il numero di atomi presenti nella molecola

Adesso moltiplichiamo il peso atomico di ogni elemento per il numero di atomi presenti nella molecola e poi, aggiungiamo questi, per calcolare la massa molare del composto. Nell'esempio, la massa molare di Na2SO4 è: (23 x 2) + (32 x 1) + (16 x 4) = 142 grammi per mole. Dividiamo la massa nota del composto dalla sua massa molare, per calcolare il numero delle moli. Ad esempio, se supponiamo che la massa del campione di Na2SO4 sia di 20 g, il numero delle moli sarà pari a 20 grammi / 142 grammi / mole = 0,141 moli. Infine moltiplichiamo il numero delle moli per la costante di Avogadro.

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Conoscere la massa della sostanza e la sua formula chimica per calcolare il numero di molecole in una mole

A questo punto, per calcolare il numero di molecole in una mole, è necessario conoscere la massa della sostanza e la sua formula chimica. Prendiamo nota della formula chimica del composto. Ad esempio: se il composto è il solfato di sodio, la sua formula è naturalmente "Na2SO4", ciò significa che ogni molecola contiene due atomi di sodio (Na), un atomo di zolfo (S) e quattro atomi di ossigeno (O). Troviamo i simboli degli elementi nella tavola periodica ed annotiamo i pesi atomici di ciascuno. Nel nostro esempio, il peso atomico del sodio (Na) è 22,98u, dello zolfo (S) è 32,06u e dell'ossigeno (O) è 16u.

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Consigli

Non dimenticare mai:
  • Per calcolare il numero di molecole in una mole, è necessario conoscere la massa della sostanza e la sua formula chimica.
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