Oggi imparerai come si calcola la massa molare. Ma c’è di più. In questo articolo trovi la nuova definizione di mole.
Infatti, molti libri e articoli online non sono aggiornati in base all’ultima definizione di mole che è stata data dalla IUPAC, l’Unione Internazionale di Chimica Pura e Applicata, nel 2018.
In questo articolo, potrai scoprire la nuova definizione e imparerai come calcolare la massa molare attraverso formule, esempi e una videolezione sulla mole realizzata dal nostro tutor di chimica.
Che cos’è la mole: nuova definizione
La mole in chimica è uno degli argomenti più importanti. Per questo non puoi non sapere che, dopo un lungo dibattito nella comunità internazionale di chimica, nel 2018 la IUPAC ha fornito una nuova definizione di mole:
la mole, il cui simbolo è mol, è l’unità di misura della quantità di sostanza inclusa tra le sette grandezze fondamentali del SI, Sistema Internazionale di unità di misura. Una mole contiene esattamente 6,02214076 x 1023 entità fondamentali. Questo è il valore numerico della costante di Avogadro, NA, quando è espressa in mol-1.
Infatti, la versione originale in inglese è la seguente: “The mole, symbol mol, is the SI unit of amount of substance. One mole contains exactly 6,02214076 x 1023 elementary entities. This number is the fixed numerical value of the Avogadro constant, NA, when expressed in mol-1, and is called the Avogadro number.”
Qual è la differenza tra la nuova definizione di mole del 2018 e quelle del 1971? La nuova mette in evidenza che la quantità di sostanza è collegata al conteggio delle entità piuttosto che alla misurazione della massa di un campione. Una novità importante che non compare nei libri e negli articoli non aggiornati.
Sai cosa sono le unità di misura? Studia o ripassa. Vai a Come si fanno le equivalenze e le unità di misura.
Come si calcola la massa molare
Veniamo quindi all’aspetto pratico che più ti interessa, perché potrebbe venirti richiesto nei compiti in classe, all’interrogazione, durante un esame universitario e nei test di ammissione a medicina, veterinaria, professioni sanitarie.
Come si calcola la massa molare?
Si moltiplica la massa atomica relativa per il fattore di conversione g/mol, grammi su mole.
Ci sono due casi in cui potresti dover calcolare la massa molare:
- calcolare la massa molare di un elemento
- calcolare la massa molare di una sostanza
Primo caso, per calcolare la massa molare di un elemento bisogna trovare il peso atomico (massa atomica relativa) e moltiplicarlo per il fattore di conversione g/mol. Per individuarlo basta consultare la tavola periodica degli elementi e guardare sotto il simbolo atomico dell’elemento.
Secondo caso, per calcolare la massa molare di una sostanza devi trovare il peso molecolare (massa molecolare relativa) e moltiplicarlo per il fattore di conversione g/mol. Quindi:
- prima individua la formula chimica di questa sostanza perché attraverso la formula chimica troverai il numero di atomi di ciascun elemento. Il peso molecolare sarà la somma dei pesi atomici.
- questo valore di peso molecolare dovrà essere moltiplicato per g/mol.
Studia o ripassa. Leggi: La tavola periodica e le proprietà periodiche degli elementi.
Differenza tra massa molare e massa atomica
La massa atomica è la massa di un singolo nuclide espressa in g o in u, ossia l’unità di massa atomica (1/12 della massa atomica del carbonio). Il simbolo della massa atomica è ma.
Invece, la massa atomica relativa o peso atomico di un elemento è la massa media di un atomo dell’elemento. La massa atomica relativa si indica con il simbolo Ar, non ha dimensioni e il suo valore numerico è uguale a quello del peso atomico standard. Si ricava dividendo la media pesata della massa degli isotopi dell’elemento per l’unità di massa atomica.
Infine, il peso atomico standard, Ar standard, è la massa media di un atomo dell’elemento, ma a differenza della massa atomica relativa non è diviso per l’unità di massa atomica.
Esempi di massa molare
La massa molare dell’ossigeno è 15,9994 g/mol. Infatti, l’ossigeno è una molecola composta da due atomi, O2. Dalla tavola periodica si evince che la massa atomica dell’ossigeno è 15,9994 u.
Poiché la massa molare è numericamente uguale alla massa molecolare e la massa molare molecolare è la somma della massa molare dei suoi atomi, avremo:
- massa molare del singolo atomo di O = 15,9994 g/mol
- massa molare della molecola di O2 = 31,9988 g/mol (15,9994 g/mol x 2)
La massa molare dell’acqua è 18,01528 g/mol. Numericamente, la massa molare dell’acqua è uguale alla sua massa molecolare. Infatti, in una molecola di acqua H2O ci sono due atomi di idrogeno e uno di ossigeno.
Ogni atomo di idrogeno ha massa atomica 1,00794 u. L’atomo di ossigeno ha massa atomica 15,9994 u. Quindi:
2 x 1,00794 + 15,9994 u = 18,01528 u.
Qual è la massa molare dello zinco? La massa molare dello zinco è 65,3800 g/mol.
Per riassumere e chiarirti ancora di più le idee, ricorda che:
- 1 mol di ossigeno O ha massa 15,9994 g
- 1 mol di acqua H2O ha massa 18,01528 g
- 1 mol di zinco Zn ha massa 65,3800 g
Perciò tramite le proporzioni, potrai ricavare le frazioni o i multipli di mole. Ad esempio, 0,333 mol di acqua, che corrispondono a circa ⅓ di mole, hanno massa pari a circa 6 g (18,015 g/mol x ⅓ mol).
Per approfondire e capire al meglio come si calcola la massa molare, guarda la videolezione sulla mole e come calcolare la massa molare, con la spiegazione della nuova definizione di mole inclusa.
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