4.2: Massa molare

Come descritto nella Sezione 4.1, in chimica, il termine mole può essere usato per descrivere un numero particolare. Il numero di cose in una talpa è grande, molto grande (6.0221415 x 1023). Abbiamo tutti familiarità con la carta da copia comune che viene fornita in risme da 500 fogli. Se impilate 6,02 x 1023 fogli di questa carta, la pila raggiungerebbe dalla terra alla luna 80 miliardi di volte! La talpa è un numero enorme, e apprezzando questo, puoi anche capire come sono veramente piccole molecole e atomi.,

I chimici lavorano simultaneamente a livello di singoli atomi e a livello di campioni abbastanza grandi da lavorare in laboratorio. Per andare avanti e indietro tra queste due scale, spesso hanno bisogno di sapere quanti atomi o molecole ci sono nel campione con cui stanno lavorando. Il concetto che ci permette di colmare queste due scale è la massa molare. La massa molare è definita come la massa in grammi di una mole di una sostanza. Le unità di massa molare sono grammi per mole, abbreviate in g / mol.,

La massa di un singolo isotopo di un elemento (isotopico di massa atomica) è un valore relativo della massa dell’isotopo di massa dell’isotopo carbonio-12 (); un atomo di carbonio con sei protoni e sei neutroni nel nucleo, circondato da sei elettroni. La massa atomica di un elemento è la media relativa di tutti gli isotopi presenti in natura di tale elemento e la massa atomica è il numero che appare nella tavola periodica. Abbiamo definito una talpa basata sulla massa atomica isotopica del carbonio-12., Per definizione, la massa molare del carbonio-12 è numericamente la stessa, ed è quindi esattamente 12 grammi. Generalizzando questa definizione, la massa molare di qualsiasi sostanza in grammi per mole è numericamente uguale alla massa di quella sostanza espressa in unità di massa atomica. Ad esempio, la massa atomica di un atomo di ossigeno è 16,00 amu; ciò significa che la massa molare di un atomo di ossigeno è 16,00 g/mol. Inoltre, se hai 16,00 grammi di atomi di ossigeno, sai dalla definizione di una talpa che il tuo campione contiene 6,022 x 1023 atomi di ossigeno.

Il concetto di massa molare può essere applicato anche ai composti., Per una molecola (ad esempio, azoto, N2) la massa della molecola è la somma delle masse atomiche dei due atomi di azoto. Per l’azoto, la massa della molecola N2 è semplicemente (14.01 + 14.01) = 28.02 amu. Questo è indicato come la massa molecolare e la massa molecolare di qualsiasi molecola è semplicemente la somma delle masse atomiche di tutti gli elementi in quella molecola. La massa molare della molecola N2 è quindi 28,02 g / mol. Per i composti che non sono molecolari (composti ionici), è improprio usare il termine “massa molecolare” e “massa formula” è generalmente sostituito., Questo perché non ci sono singole molecole nei composti ionici. Tuttavia quando si parla di una talpa di un composto ionico useremo ancora il termine massa molare. Pertanto, la massa formula di idrogeno carbonato di calcio è 117,10 amu e la massa molare di idrogeno carbonato di calcio è 117,10 grammi per mole (g/mol).