Mol è un'unità di misura utilizzata per esprimere la quantità di materia microscopica, come atomi e molecole. È un termine che deriva dal latino morbido, che significa quantità, e fu proposto per la prima volta nel 1896 dal chimico Wilhem Ostwald. Tuttavia, era Amedeo Avogadro che nel 1811 suggerì che la stessa quantità di materia diversa avrebbe avuto la stessa quantità di molecole, che fu chiamata Costante di Avogadro.
Fu solo nel XX secolo, dopo gli studi del chimico Frances Jean Baptiste Perrin, che gli scienziati furono in grado di determinare la quantità di materia presente in una talpa, che è:
6,02.1023 entità
Sulla base di questa conoscenza, è stato possibile determinare la quantità in una mole di qualsiasi materia o componente dell'atomo (come elettroni, protoni e neutroni). Vedi i seguenti casi:
1 mole di fagioli = 6.02.1023 fagioli
1 mole di cellulari = 6.02.1023 telefono cellulare
1 mole di reais = 6.02.1023 vero
Usi generali dell'unità molare
Il termine mol può essere usato per qualsiasi materia o componente di esso, ma è più comunemente usato nello studio delle quantità relative ad atomi, molecole e componenti atomici.
a) Per elemento chimico
Ogni volta che lavoriamo con elemento chimico (insieme di atomi di isotopi), dovremmo usare la seguente espressione:
1 mole di un elemento = 6.02.1023 atomi di questo elemento
Esempio: Elemento in rame (Cu)
Se abbiamo una mole di rame, allora abbiamo 6.02.1023 atomi di rame.
b) Per le molecole
Ogni volta che stiamo lavorando con una sostanza poliatomica (formata dall'interazione di due o più atomi), che è un gruppo di molecole identiche, dovremmo usare la seguente espressione:
1 mole di qualsiasi sostanza = 6.02.1023 molecole
Esempio: Acqua (H2o)
Se abbiamo una mole d'acqua, avremo 6.02.1023 molecole d'acqua.
Relazioni con l'unità molare
Poiché l'unità molare viene utilizzata per esprimere la quantità di materia (e la materia è tutto ciò che occupa un volume e ha massa), possiamo mettere in relazione la mole di qualsiasi materia con la sua massa, così come possiamo determinare il volume (ammesso che la materia sia allo stato gassoso) che una materia occupa dal mol.
Mappa mentale: Mol
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a) Rapporto mole-massa
La relazione tra mole e massa dipende dalla massa atomica (che si trova nella tavola periodica) di un elemento o dalla massa molecolare di una sostanza. Quando sono correlati alla mole, sia la massa atomica che la massa molecolare vengono lavorate nell'unità di grammo, come negli esempi seguenti:
Esempio 1: Elemento in rame (massa atomica 63,5 u)
È noto che una mole di rame ha 6.02.1023 atomi di rame e che la massa dell'elemento è 63,5 u, quindi, in:
1 mole di rame 6.02.1023 gli atomi di rame pesano 63,5 g
Esempio 2: Sostanza H2O (massa molecolare 18 u)
È noto che una mole d'acqua ha 6.02.1023 molecole di acqua e che la massa della molecola è 18 u, quindi, in:
1 mole di H2Il 6.02.1023 molecole H H2Il pesa 18 g
b) Rapporto mole/volume
Quando la materia è allo stato gassoso, possiamo determinare lo spazio occupato da qualsiasi quantità molare di materia. Ciò è possibile perché la stessa quantità in moli di materia gassosa occupa sempre lo stesso spazio, che è 22,4 L.
1 mole di materia gassosa occupa 22,4 L
Esempio 1: Elemento argon (massa atomica 40 u)
È noto che una mole di argon ha 6.02.1023 atomi di argon e che la massa dell'elemento è 40 u, quindi, in:
1 mole di argon 6.02.1023 gli atomi di argon occupano 22,4 Lpesa 40 g
Esempio 2: Ammoniaca (massa molecolare 17 u)
È noto che una mole di ammoniaca ha 6.02.1023 molecole della sostanza ammoniaca e che la massa della molecola è 17 u, quindi, in:
1 mole di NH3 6,02.1023 molecole di NHH3 occupa 22,4 Lpesa 17 g
c) Esempio di calcolo che coinvolge mol
Dalla mole, possiamo calcolare la massa, il volume, il numero di atomi e il numero di molecole di qualsiasi sostanza. Vedi un esempio:
Esempio: (FCC-BA) La massa di una molecola di acido acetico, CH3COOH, è: (Dato: peso molecolare dell'acido acetico = 60 u)
a) 1.0. 10-21g
b) 1.0. 10-22g
c) 1.0. 10-23g
d) 1.0. 10-24g
e) 1.0. 10-25g
Risoluzione: La sostanza dell'acido acetico ha la formula CH3COOH e massa molecolare pari a 60 u. Pertanto, possiamo mettere in relazione questi dati con l'unità molare come segue:
1 mole di CH3COOH 6.02.1023 molecole di CH3COOH pesa 60 g
Per determinare la massa di una singola molecola in grammi, basta costruire una regola del tre dall'espressione proposta sopra, come mostrato di seguito:
1 mole di CH3COOH 6.02.1023 molecole di CH3COOH 60 g
1 molecola CH3COOH x
60.1 = 6,02.1023.X
x = 60
6,02.1023
X = 9.966,10-23
oppure, arrotondando:
X = 10,10-23 o X = 1.10-22
Di Me. Diogo Lopes Dias
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-mol.htm