Queste pagine collegano idee spesso studiate separatamente. Segui i link nell’ordine che incuriosisce di più: l’obiettivo è vedere come struttura atomica, proprietà misurabili e leggi fisiche si spiegano a vicenda.
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La mole è l’unità SI della quantità di sostanza. Una mole contiene esattamente 6,022 140 76 × 10²³ entità elementari specificate: atomi, molecole, ioni o altre particelle. È il ponte che collega il numero enorme di particelle microscopiche alle masse misurabili in laboratorio.
Dire «una mole» senza specificare l’entità è come dire «una dozzina» senza dire di cosa. Una mole di atomi di ferro e una mole di molecole d’acqua contengono lo stesso numero di entità, ma hanno masse diverse. La costante di Avogadro è N A = 6,022 140 76 × 10²³ mol⁻¹ ; nel Sistema Internazionale il suo valore numerico è definito esattamente.
La relazione fondamentale è N = nN A , dove N è il numero di entità e n la quantità di sostanza in moli. Se possiedi 0,50 mol di molecole, possiedi 0,50 × N A ≈ 3,011 × 10²³ molecole.
La massa molare M collega quantità di sostanza e massa: m = nM . Per l’acqua H₂O, la massa molare è circa 18,015 g·mol⁻¹. Una quantità di 2,00 mol di acqua corrisponde quindi a circa 36,0 g.
Prima troviamo le moli: n = m/M ≈ 9,0 g / 18,015 g·mol⁻¹ ≈ 0,50 mol. Poi N = nN A ≈ 3,0 × 10²³ molecole. Se la domanda chiedesse il numero di atomi di idrogeno, dovremmo moltiplicare per 2, perché ogni molecola H₂O contiene due atomi di H.