Per capire il concetto di mole e' necessario fare qualche premessa .
Diamo per scontato che si sappia bilanciare una reazione chimica.
E ipotizziamo una reazione reversibile in via teorica.
2 H + O ---> <--- H20

In sostanza 2 atomi di Idrogeno si uniscono con 1 atomo di Ossigeno per formare 1 molecola d'acqua.

Potendo contare gli atomi prenderemmo 10000 atomi di H , 5000 di O e avremo 5000 molecole di H20.
Ma questa strada e' un po' problematica. In pratica dobbiamo ricorrere a dei pesi.

Ora sappiamo, che il numero di protoni, e neutroni , dall'Idrogeno all'Uranio varia progressivamente, anche di elettroni aumenta, ma il loro "peso" e' trascurabile.

Inizialmente era stato preso come peso campione l'atomo di Idrogeno, poi quello di Ossigeno ed infine quello di Carbonio
ma non l’intero atomo bensi' la dodicesima parte del suo 'isotopo 12 C.
perche’ questo isotopo e' formato da 6 protoni, 6 neutroni cioe' 12 nucleoni
che hanno circa la stessa massa dato che il "peso" degli elettroni e' trascurabile.

Questa peso, o meglio, massa campione pari a 1, viene definita come
unità di massa atomica unificata Il suo simbolo è amu (dall'inglese atomic mass unit) o uma (in italiano)
unita' indicata anche con (u) e viene anche detta dalton (Da).
Questa NON è un' unita' di misura del SI ma e' usata nella pratica per esprimere la massa di singoli atomi
La massa atomica e' indicata con la lettera M In peso “reale”, una unita' di massa (cioe' la dodicesima parte del C) corrisponde a 1,660 538 921 × 10⁻²⁷ kg

Tutti i pesi degli elementi sono stati confrontati con questo peso campione ed e' stata calcolata la MASSA ATOMICA RELATIVA
di ogni elemento tenendo conto anche dei vari isotopi dello stesso elemento e la loro % di abbondanza.


MASSA ELEMENTO X in kg
MASSA ATOMICA RELATIVA = ----------------------------------------------- MASSA CAMPIONE 12C

Da cui e' stato calcolato che :

H = 1,0079
O = 15,999
U= 238,03

Si deduce anche che il valore numerico che più si avvicina alla massa atomica è
il numero di massa dell'elemento, anche se questo non viene riportato nella tavola periodica dato che il numero di massa varia da isotopo a isotopo.
Per comodita' di calcolo le masse atomiche possono arrotondarsi sempre piu', sino a coincidere con il numero di massa.
Ora se 1 atomo di idrogeno pesa 1 e 1 atomo di ossigeno pesa 16
per traslazione possiamo dire che 1 grammo di idrogeno e 16 grammi di ossigeno contengono lo stesso numero di atomi.
E' a questo punto entra in gioco il concetto di

MOLE



Per mole si intende una quantita' di sostanza che contiene sempre lo stesso numero di unita' elementari
siano atomi, ioni o molecole.
Questo numero di particelle e' stato calcolato ed e' detto

NUMERO DI AVOGADRO (NA) ed e' pari a 6,022 × 10²³ UNITA'
UNA MOLE di H2 o di H o di SO4 o di H20 conterra' sempre lo stesso numero di particelle pari al numero di Avogadro

Si puo' esprimere la mole in grammi. 1 mole e' pari alla massa atomica di un atomo o di una molecola o di uno ione
espresso in grammi e arrotondando i pesi atomici avremo 1 mole di carbonio corrisponde a 12 g
1 mole di idrogeno a 1,008 grammi di idrogeno
1 mole di ossigeno a 16 grammi
1 mole di H20 = 18 gr di acqua
12g di C ; 1 g di H ; 16 g di O ; 18 g di H20
conterranno tutti lo stesso preciso numero di atomi (numero di Avogadro)
La MOLE e' una delle 7 unita' fondamentali dal SI , ha come simbolo mol ed esprime la

QUANTITA' DI SOSTANZA

Per MASSA MOLARE si intende la massa di una mole espressa in grammi massa: MASSA MOLARE = g/mol
mentre per MASSA ATOMICA o MASSA MOLECOLARE si intende un numero espresso in u coincidente con peso atomico

Anche se, in valore assoluto queste due unita' coincidono.

Della molecola di H₂0 possiamo dire che ha una MASSA MOLARE di 18 g/mol ed una MASSA ATOMICA pari a 18u.

Piu' precisamente 1 mole di acqua corrisponde a 16+2*1,008= 18,016 g di acqua e questa contiene 6,022× 10²³ molecole

		Massa atomica = Peso atomico	Corrisponde in peso a	E contiene	E contiene
Fe	1 mole	56	56 g	6,022× 1023 atomi	6,022 × 10^23 atomi di Fe
CO2		12 + 16 x 2	44 g	6,022× 1023 molecole	6,022 × 10^23 atomi di C 2 x 6,022× 1023 atomi di O
OH-		16 + 1	17 g	6,022× 1023 ioni	6,022 × 1023 atomi di H 6,022 × 1023 atomi di O
H3PO4		1+1+1+ 31 + (16x4)	98 g	6,022× 1023 molecole	3 x 6,022× 1023 atomi di H 6,022 × 1023 atomi di P 4 x 6,022× 1023 atomi di O

esempio 1
1 g di acqua quanti atomi conterra ?
Impostiamo la proporzione: 18,016g : NAv = 1g : XAt XAt = 6,022× 10²³ * 1 / 18,016 = 0, 3334 x 10²³ atomi di acqua in 1 g

esempio 2
Bruciando 1g di etano quanti g CO2 si ottengono ?

la formula della combustione e':
3,5 02 + C2H6 --> 2 C02 + 3H20

ovvero 1 mole di etano produce 2 moli di CO2 . La massa atomica arrotondata dell'etano e': 2 *12 + 6 *1 = 30u
pertanto 1 mole di etano corrisponde ad un peso di 30 g

mentre una mole di CO2 corrisponde a 12 + 2*16 = 44u equivalenti a 44 g ma da 1 mole di etano (30 g () i ottengo2 moli di CO2 ( 88 g)
da cui si calcola che 30g: 88g = 1g :x X= 88*1 /30= 2,93 g di C02

esempio 3

Qual e' la massa di 3 * 10^-3 mol di acido fosforico H₃PO₄


1 mol di acido fosforico pesa 1+1+1+ 31 + 16*4 = 98 u

impostando la proporzione 1 mol : 98 u =3 * 10^-3 : X

da cui x = 98 * 3 * 10^-3 = 0,294 g

esempio 4

Calcolare il numero di atomi di idrogeno contenuti in 10 g di H₃PO₄
una mole diH3PO4 contine il numero di atomi pari al N. di avogadro cioe' 6,022 × 10^23
1 mole di acido fosforico pesa 98g e in 10 g ci saranno 0,1 mol
se in 1 mol ci sono 6,022 × 1023 molecole in 0,1 mol ce ne saranno = 6,022 × 10^22 ma in ogni molecola di H3PO4 ci sono 3 atomi di H percio' in tutto saranno
3 * 6,022 × 10^22 = 18,066 * × 10^22 atomi di H