La mole come unità di conto

La mole non misura una massa né un volume: conta particelle, esattamente come una dozzina conta oggetti. Una mole contiene 6,02214076·10²³ entità, un numero scelto in modo che la massa in grammi di una mole coincida con la massa atomica o molecolare in unità di massa atomica. È questo il ponte fra la formula scritta sul quaderno e la sostanza sulla bilancia.

Tutte le conversioni ruotano attorno a due relazioni. La prima, n = m/M, lega le moli alla massa attraverso la massa molare: dividere i grammi per i grammi su mole lascia le moli. La seconda, N = n·Nₐ, porta dalle moli al numero di particelle. Per i gas se ne aggiunge una terza, V = n·22,414 L a 0 °C e 1 atm, che vale per qualunque gas perché il volume molare non dipende dal tipo di molecola.

In una reazione chimica i coefficienti stechiometrici sono rapporti fra moli, non fra grammi. Per questo il calcolo delle moli è sempre il primo passaggio di un problema di stechiometria: si convertono i grammi in moli, si applicano i rapporti della reazione bilanciata, e solo alla fine si torna ai grammi del prodotto.

Errori frequenti

  • Applicare il volume molare di 22,4 litri a solidi e liquidi: vale soltanto per i gas, e solo nelle condizioni di riferimento. Un litro di acqua non è una frazione di mole calcolabile così.
  • Usare la massa molare dell'atomo invece che della molecola: l'ossigeno gassoso è O₂ e ha massa molare 32 g/mol, non 16.
  • Confondere le condizioni di riferimento: la STP classica dei libri di testo è 0 °C e 1 atm, con volume molare 22,414 L/mol. Con la definizione IUPAC attuale, 0 °C e 1 bar, il volume molare è 22,711 L/mol.

Domande frequenti

Come si calcolano le moli a partire dai grammi?

Si divide la massa per la massa molare: n = m/M. Venticinque grammi di cloruro di sodio, che ha massa molare 58,44 g/mol, corrispondono a 0,428 moli.

Quante particelle ci sono in una mole?

6,02214076·10²³, il numero di Avogadro. Dal 2019 è un valore esatto per definizione, non più una misura sperimentale.

Quanti litri occupa una mole di gas?

22,414 litri a 0 °C e 1 atmosfera, indipendentemente dal gas. Il valore vale per un gas ideale: i gas reali se ne discostano di poco a queste condizioni, molto ad alte pressioni.

Devo per forza conoscere la massa molare?

No: puoi scrivere la formula chimica e la calcolatrice la ricava, sommando i pesi atomici degli elementi che la compongono.

Come funziona questo calcolo

Moli dalla massa: n = m/M, con m in grammi e M in g/mol. Massa dalle moli: m = n·M. Numero di particelle: N = n·Nₐ, con Nₐ = 6,02214076·10²³ mol⁻¹ (valore esatto per definizione). Moli dalle particelle: n = N/Nₐ. Volume di un gas ideale a STP (0 °C, 1 atm): V = n·22,414 L; nella definizione IUPAC corrente, che usa 1 bar, il volume molare è 22,711 L/mol. La massa molare di un composto è la somma delle masse atomiche degli elementi moltiplicate per i rispettivi indici.