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Paolo Pistarà Principi di chimica moderna © Atlas Copertina 1.

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1 Paolo Pistarà Principi di chimica moderna © Atlas Copertina 1

2 Paolo Pistarà Principi di chimica moderna © Atlas CAPITOLO 1.La mole: unità di quantità di sostanzaLa mole: unità di quantità di sostanza 2.La massa molareLa massa molare 3.Volume molare di un gasVolume molare di un gas Mappa concettuale: La mole 4.Composizione percentuale di un compostoComposizione percentuale di un composto 5.Formula empirica e formula molecolareFormula empirica e formula molecolare 6.Concentrazione molare di una soluzioneConcentrazione molare di una soluzione 5 2 Indice

3 Paolo Pistarà Principi di chimica moderna © Atlas La massa di un atomo o di una molecola è molto piccola. 3 CAPITOLO 5. LA MOLE PAG In una reazione chimica il numero delle particelle coinvolte è molto grande. È stata quindi adottata dal SI una speciale unità di misura, la mole (mol). La mole: unità di quantità di sostanza La mole è la quantità di sostanza che contiene 6, particelle elementari (atomi, molecole, ioni). La grandezza fisica quantità di sostanza non va intesa come massa ma come un insieme di particelle la cui unità di misura è la mole.

4 Paolo Pistarà Principi di chimica moderna © Atlas Il numero di particelle contenute in una mole è noto come costante di Avogadro (simbolo N). 4 Nel SI la mole è la quantità di sostanza contenente tante particelle elementari quante se ne trovano in 12,0 g di carbonio-12 ( 12 C) CAPITOLO 5. LA MOLE PAG Costante di Avogadro La mole: unità di quantità di sostanza

5 Paolo Pistarà Principi di chimica moderna © Atlas 5 2 Le massa molare La massa molare si esprime in grammi per mole (g/mol). CAPITOLO 5. LA MOLE PAG. 97 La massa molare di un elemento (o di un composto) è un numero di grammi uguale alla massa atomica dellelemento (o alla massa molecolare del composto). Una mole di quattro elementi. Ognuno di questi campioni contiene lo stesso numero di atomi, cioè 6,02 x atomi. Rame (Cu) 63,55 g Zolfo (S) 32,06 g Ferro (Fe) 55,85 g Carbonio (C) grafite 12,01 g

6 Paolo Pistarà Principi di chimica moderna © Atlas 6 2 Le massa molare La relazione tra la massa di una sostanza e le moli corrispondenti è data da: CAPITOLO 5. LA MOLE PAG. 97 massa (g) massa molare (g/mol) n (moli) = La relazione derivata è: massa (g) = n ( moli) massa molare (g/mol) Relazione tra massa di una sostanza e moli

7 Paolo Pistarà Principi di chimica moderna © Atlas 7 3 Volume molare di un gas Il volume molare di un gas è il volume occupato da una mole di gas in condizioni definite. CAPITOLO 5. LA MOLE PAG. 100 Come per tutti i gas, il volume molare dipende dalla temperatura e dalla pressione. In condizioni normali, corrispondenti ad una temperatura di 0 °C = 273 K e ad una pressione di 101,3 kPa, la mole di un qualsiasi gas occupa lo stesso volume, cioè 22,4 litri. Il volume di una mole di gas in condizioni STP (22,4 L) corrisponde al volume di un cubo di circa 28,2 cm di lato. Per confronto il volume di un pallone da calcio è 6,0 L.

8 Paolo Pistarà Principi di chimica moderna © Atlas 8 3 Volume molare di un gas Mappa concettuale: La mole CAPITOLO 5. LA MOLE PAG. 101 LA MOLE MOLI MASSA (in grammi) VOLUME (in litri) NUMERO DI ATOMI O DI MOLECOLE MOLI MASSA (in grammi) VOLUME (in litri) NUMERO DI ATOMI O DI MOLECOLE x massa molare (g/mol) x 22,4 L/mol (solo per i gas) x 6, particelle mole ÷ massa molare (g/mol) ÷ 22,4 L/mol (solo per i gas) ÷ 6, particelle mole

9 Paolo Pistarà Principi di chimica moderna © Atlas Per composizione percentuale sintende la massa di ciascun elemento in 100 g di composto. 9 4 per una mole del composto, esegui il rapporto in massa e moltiplica per 100. M H2O = (2 1,01 g/mol) + (1 16,00 g/mol) = 18,02 g/mol Consideriamo la molecola di H 2 O: Composizione percentuale di un composto CAPITOLO 5. LA MOLE PAG. 101 calcola la massa molare del composto: (2 x 1,01) g (18,02) g % H = x 100 = 11,2% (1 x 16,00) g (18,02) g % O = x 100 = 88,8%

10 Paolo Pistarà Principi di chimica moderna © Atlas Per formula empirica sintende il rapporto numerico più piccolo e intero con cui gli atomi degli elementi sono presenti in un composto. 10 Dalla composizione percentuale è possibile risalire alla formula empirica di un composto con i seguenti passaggi: 5 Formula empirica e formula molecolare CAPITOLO 5. LA MOLE PAG. 102 a. Si fa riferimento a 100 g di composto, per cui le percentuali si possono esprimere in grammi; Formula empirica di un composto b. Si converte la massa in grammi di ciascun elemento nelle moli di atomi di quellelemento; c. Si dividono le moli di ciascun elemento per il valore più piccolo per trovare i rapporti molari; d. I numeri interi così ottenuti costituiscono gli indici degli elementi nella formula empirica.

11 Paolo Pistarà Principi di chimica moderna © Atlas La formula molecolare indica il numero reale di atomi di ciascun elemento in una molecola del composto. 11 La formula molecolare è un multiplo intero (n) della formula empirica. 5 Formula empirica e formula molecolare CAPITOLO 5. LA MOLE PAG. 103 Massa della formula empirica di CH 2 O = 30,03 u Formula molecolare di un composto Massa molecolare del composto, ricavata per via sperimentale, 180,18 u. massa molecolare del composto massa della formula empirica n == 180,18 u 30,03 u = 6 La formula molecolare del composto è C 6 H 12 O 6, cioè 6 volte la formula empirica.

12 Paolo Pistarà Principi di chimica moderna © Atlas La molarità di una soluzione (indicata con M) è definita dalle moli di soluto disciolte in un litro di soluzione (soluto + solvente) Concentrazione molare di una soluzione CAPITOLO 5. LA MOLE PAG. 104 moli (soluto) volume in litri (soluzione) Molarità (M) =


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