SINTESI DEI CONTENUTI

1 La massa degli atomi

• Gli atomi e le molecole sono particellepiccolissime. La massa di un atomo sichiama massa atomica assoluta ed èespressa in grammi. Si tratta di un valoremolto piccolo: l’ordine di grandezza del-la massa degli atomi varia da 10�24 g a10�22 g.

• La massa atomica assoluta si determinacon lo spettrometro di massa.

• Più che la massa atomica assoluta, i chimi-ci usano la massa atomica relativa (MA),

cioè la massa di un elemento espressa inu, unità di massa atomica. 1 u è ugualealla massa di 1/12 dell’atomo di 12C. Og-gi sappiamo che 1 u = 1,661 � 10�24 g.

• Dato che la massa degli atomi non cambia

quando si legano ad altri, per i composti sicalcola la massa molecolare relativa (MM)(detta peso formula per i composti ionici),che consiste nella somma delle masse ato-miche relative degli atomi presenti nellaformula del composto.

SINTESI DEI CONTENUTI

M A P PA D E L L’ U N I T À C 4

5Formula minima e

formula molecolare

4Formule chimiche e

composizione percentuale

1La massa degli atomi

2Una manciata di

particelle: la mole

3Contare per moli

Queste informazioni consentono di ricavare le formule chimiche dei composti

2 Una manciata di particelle: la mole

• Gli atomi sono troppo piccoli e troppoleggeri per poter essere maneggiati sin-golarmente. La grandezza che ci consen-te di passare dagli atomi (e molecole) aquantità macroscopiche di elementi ecomposti è la mole.

• Una mole è la quantità di sostanza checontiene un numero di particelle ele-mentari uguale al numero di atomi con-tenuti in 12 g di 12C. Nel Sistema Inter-nazionale, la mole (il cui simbolo è mol) è

l’unità di misura della quantità di sostan-za ed è una delle sette unità di misurafondamentali.

• Una mole contiene un numero di particellepari al numero di Avogadro (N), che èuna costante e che vale 6,022 � 1023.

• La massa di una mole si chiama invecemassa molare (M) e la sua unità di misu-ra è il g/mol (grammo su mole).

• La massa molare di una sostanza è ugualealla massa atomica o molecolare di quellasostanza, espressa in g/mol anziché in u.

112

� � 1 umc

mc

isotopo 12del carbonio

1 CHIMICA Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze naturali © 2011, Zanichelli editore S.p.A.

3 Contare per moli

• La grandezza che consente di effettuareil calcolo delle masse dei reagenti coin-volti in una reazione è la mole.

• Conoscendo il numero (n) di moli neces-sarie per la reazione e la massa molare(M) dei composti è possibile ricavare lamassa (m) espressa in grammi da impie-gare in laboratorio. Infatti, m � n � M

• Il numero di moli si ricava dividendo lamassa di un reagente per la sua massamolare:

n �mM

• Per calcolare il numero di particelle, Np,presenti in un numero di moli n si devemoltiplicare questo numero per il nume-ro di Avogadro, N.

Np � n � N

• I coefficienti nelle equazioni chimichenon indicano solo il numero di molecoledi reagenti e prodotti, ma anche il nume-ro di moli coinvolte nella reazione.

4 Formule chimiche e composizionepercentuale

• Ogni composto è caratterizzato da unaformula chimica che evidenzia il rappor-to di combinazione tra gli atomi che co-stituiscono quella sostanza.

• I simboli della formula chimica indicanoquali elementi sono presenti nella mole-cola o nel reticolo ionico; gli indici indi-cano quanti atomi di quell’elemento so-no presenti.

• Ogni elemento possiede una propriamassa caratteristica che contribuisce allamassa molecolare (o al peso formula) inuna misura che dipende dal numero diatomi di quell’elemento presenti nellaformula del composto.

• La composizione percentuale di uncomposto permette di mettere in relazio-ne il rapporto tra le masse degli elementi

che si combinano e il numero di atomipresenti nella formula chimica della so-stanza.

• Per calcolare la composizione percen-tuale si procede in questo modo: – Si calcola la massa molecolare (MM)

del composto.– Si imposta una proporzione per de-

terminare la percentuale rappresenta-ta da ciascun elemento nella formuladel composto. MA : MM � x : 100

– Si sostituiscono i valori noti in questaproporzione. Si calcola la x, cioè il va-lore percentuale di quell’elemento nelcomposto.

– Si ripete lo stesso passaggio per tuttigli elementi presenti nel composto.

5 Formula minima e formula molecolare

• I dati necessari per determinare la for-mula chimica di un composto si ricavanoda un procedimento sperimentale chia-mato analisi.

• Le analisi chimiche più sofisticate vengo-no realizzate tramite lo spettrometro dimassa, che fornisce la composizione per-centuale del campione e la massa mole-colare. Queste informazioni sono suffi-cienti per determinare la formula mini-ma e la formula molecolare del compo-sto in esame.

• La formula minima di un composto in-dica il rapporto minimo di combinazio-ne tra gli atomi di una molecola o di uncomposto ionico.

• Per determinare la formula minima siopera nel modo seguente:– si scrive la massa (m) espressa in

grammi di ciascun elemento che sitrovano in 100 g di composto, rica-vandola dalla composizione percen-tuale.

– Si calcola il numero di moli (n) diciascun elemento dividendo la mas-sa di ciascun elemento per la suamassa molare (M).

– Si sceglie il numero di moli minore eper esso si dividono tutti i valori ncalcolati.

– I valori ottenuti sono gli indici dellaformula minima e si scrivono in bas-so a destra del simbolo di ogni ele-mento.

• La formula molecolare indica l’esattonumero di atomi dei diversi elementiche si combinano tra loro in una mole-cola del composto.

• La formula molecolare è un multiplodella formula minima ricavata dall’ana-lisi. La si determina conoscendo lamassa molecolare (MM) del composto.

1 mole contiene6,022 � 1023 particelle

1/2 mole contiene3,011 � 1023 particelle

2 moli contengono12,044 � 1023 particelle

�

�

�

NaClO 100 g

Na 30,9 g

O2 21,5 g

Cl 47,6 g

P

Al 52,5%

25,4%

22,1%

O

Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze naturali © 2011, Zanichelli editore S.p.A. UNITÀ C4• La quantità di materia: la mole 2