LA MOLE

Fu Amedeo Avogadro a scoprire la massa molecolare ed il numero di molecole contenute in una data massa o volume. Avogadro, secondo la legge generale dei gas (PV = nRT), poteva affermare che: "Volumi uguali di gas diversi alle stesse condizioni di pressione e temperatura contengono lo stesso numero di molecole (nei gas le molecole sono biatomiche) ". Prendendo quindi come riferimento un volume d’idrogeno, pesò lo stesso volume con tutti i gas conosciuti allora ed eseguì i rapporti Massa del gas / Massa dell’idrogeno. Mantenendo invariata la temperatura, pressione e volume, Avogadro comprese che i due contenitori contenevano lo stesso numero di molecole. Il rapporto sopra menzionato rappresenta quindi anche il rapporto tra le masse di una molecola del gas ed una molecola dell’idrogeno. Con questo sistema la massa di un atomo d’idrogeno vale 1. Questo numero prende il nome di "Unità di massa Atomica" (u.m.a. oppure u.). Trasformando questi numeri in grammi (grammo-molecola) otterremmo la massa di una mole. Nonostante le masse siano diverse, essendo i volumi uguali, essi contengono lo stesso numero di molecole e cioè 6,023 * 10²³ (Numero d’Avogadro). 1 mole a 0°C ad 1 atm. ha il volume di 22,4 litri. Ora possiamo ricavarci il valore di R nella legge generale dei gas, cioè R = PV/nT = (1 atm. * 22,4 litri) / (1 mole * 273 °K). Tale costante è universale ed è uguale a 0,0082 (atm.* litri) / (mole * °K).Per semplicità preferiamo utilizzare la prima formula per eseguire possibili semplificazioni nei calcoli. Per trovare il numero di mole di un gas possiamo fare il rapporto tra il volume del gas e il volume occupato da una mole, in formula n = V_m / 22,4. Ricordando che la mole è la quantità di sostanza in grammi, possiamo anche ricavare tale numero facendo il rapporto tra la massa complessiva del gas e quella della relativa massa molecolare, in formula n = m / A_r. Sostituendo, nella legge generale dei gas, n con m / A_r otteniamo che PV = (m / A_r) RT. Da ciò si può dedurre che possiamo ricavare la massa atomica relativa (A_r) sapendo le altre variabili. Ora che sappiamo cosa rappresentano ogni variabile possiamo sfruttare, in tutte le potenzialità di questa formula, a pieno.