La mole

La mole

La mole è l’unità di misura della quantità di sostanza, cioè la quantità di atomi, ioni o molecole contenuti in una determinata massa della loro stessa sostanza. Viene indicata con il simbolo mol e corrisponde sempre a 6,02214076 ∙ 1023 entità elementari.

Il valore di una mole viene chiamato anche numero o costante di Avogadro, dal nome del fisico che aveva scoperto e dimostrato la legge secondo cui a volumi uguali di sostanze diverse che si trovano alla stessa temperature e pressione corrisponde lo stesso numero di particelle. Comunque, non fu lui a scoprire questa costante.

Nei decenni successivi Thomsa Young, Johann Loshmidt e Albert Einstein cercarono di calcolare il numero di particelle contenute in questi gas, prima cercando di risalire alle loro dimensioni e facendo il rapporto tra il volume del gas e il loro, e poi con altri metodi. Tutt’oggi si è risaliti a questo valore fino all’ottava cifra decimale ma nei libri di testo viene spesso approssimata alla terza cifra: 6,022 ∙ 1023.

Dalla tabella vediamo che una mole non è contenuta dentro la stessa massa di ogni sostanza, piuttosto è messa in relazione alla sua massa atomica o molecolare.

SostanzaMassa atomica o molecolareMassa molareQuantità di sostanza
Idrogeno1,008 u1,008 g6,022 ∙ 1023 atomi
Carbonio12,01 u12,01 g6,022 ∙ 1023 atomi
Ossigeno16,00 u16,00 g6,022 ∙ 1023 atomi
Fluoro19,00 u19,00 g6,022 ∙ 1023 atomi
Acqua (H2O18,016 u18,016 g6,022 ∙ 1023 molecole
Glicerolo (C3H8O3)92,094 u92,094 g6,022 ∙ 1023 molecole
Nitrato di ammonio (NH4NO3)80,05 u80,05 g6,022 ∙ 1023 molecole

La massa di una sostanza che contiene una mole esatta di particelle viene, invece, definita massa molare. Dividendo la massa di una sostanza con la corrispondente massa molare, ricaviamo quante particelle sono contenute in essa.

Com’è stato detto, allo stesso numero di particelle corrisponde lo stesso volume in condizioni di stessa temperatura e pressioni. Quando i gas si trovano ad una pressione di 1 bar, cioè 100 kilopascal (100 kPa), e a una temperatura di 273 kelvin (K) che equivale a 0° C, hanno sempre il volume molare di 22,7 L/mol.