Come Calcolare la Massa Molare

Gli atomi sono unità troppo piccole per consentire delle misurazioni accurate delle sostanze chimiche. Quando si deve lavorare con dei quantitativi esatti, gli scienziati preferiscono raggruppare gli atomi in unità chiamate moli. Una mole è pari al numero di atomi presenti in 12 g dell'isotopo-12 del carbonio ed equivale a circa 6,022 x 10²³ atomi. Questo valore è chiamato numero di Avogadro, o costante di Avogadro,^{[1]XFonte di ricerca} e si utilizza come numero di atomi di ciascuna sostanza; la massa di una mole di sostanza rappresenta la massa molare.

Metodo 1

Metodo 1 di 2:

Calcolare la Massa Molare di un Elemento

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Questa è la massa espressa in grammi di una mole di sostanza.^{[2]XFonte di ricerca} Partendo dalla massa atomica di un elemento e moltiplicandola per il fattore di conversione "grammi su mole" (g/mol) puoi calcolare la sua massa molare.
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Trova la massa atomica relativa dell'elemento. Rappresenta il valore medio della massa dello specifico atomo, espressa in unità atomiche, calcolata considerando un campione di tutti gli isotopi esistenti di tale elemento.^{[3]XFonte di ricerca} Puoi trovare questo dato sulla tavola periodica degli elementi. Per prima cosa individua la casella corrispondente all'elemento in oggetto e trova il numero che si trova sotto il suo simbolo; non sarà un numero intero bensì decimale.
- Ad esempio, la massa atomica relativa dell'idrogeno è 1,007; quella del carbonio è 12,0107; quella dell'ossigeno è pari a 15,9994 e infine quella del cloro è 35,453.
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Moltiplica la massa atomica relativa per la costante di massa molare. Questa viene definita come 0,001 chilogrammi per mole, cioè 1 grammo per mole. In questo modo converti le unità atomiche nella corretta unità di misura (g/mol). Di conseguenza la massa molare dell'idrogeno è 1,007 g/mol; quella del carbonio 12,0107 g/mol, quella dell'ossigeno è 15,9994 g /mol e quella del cloro è 35,453 g/mol.
- Alcuni elementi si trovano solo in molecole composte da due o più atomi. Ciò significa che se vuoi trovare la massa molare di un elemento composto da due atomi, come l'idrogeno, l'ossigeno e il cloro, allora devi trovare le loro masse atomiche relative, moltiplicarle per la costante di massa molare e infine moltiplicare il risultato per due.
- Per H₂: 1,007 x 2 = 2,014 grammi per mole; per O₂: 15,9994 x 2 = 31,9988 grammi per mole e per Cl₂: 35,453 x 2 = 70,096 grammi per mole.
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Metodo 2

Metodo 2 di 2:

Calcolare la Massa Molare di un Composto

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Trova la formula chimica del composto. Questa rappresenta il numero di atomi di ciascun elemento che compone la sostanza; si tratta generalmente di un'informazione che viene fornita dal libro di testo. Ad esempio, la formula del cloruro di idrogeno è HCl; per il glucosio è C₆H₁₂O₆. Grazie a questa formula puoi identificare il numero di atomi di ciascun elemento che contribuisce a formare il composto.
- In HCl c'è un atomo di idrogeno e uno di cloro.
- In C₆H₁₂O₆ ci sono sei atomi di carbonio, dodici di idrogeno e sei di ossigeno.
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Trova la massa atomica relativa di ciascun elemento che costituisce il composto. Puoi trovare questo dato grazie alla tavola periodica. Si tratta del numero che viene scritto sotto il simbolo atomico dell'elemento. Proprio come descritto nel primo metodo, per trovare la massa molare ti basta moltiplicare questo numero per 1 g/mol.
- Le masse atomiche relative degli elementi che compongono il cloruro di idrogeno sono: idrogeno = 1,007 g/mol e cloro = 35,453 g/mol.
- Le masse atomiche relative degli elementi che compongono il glucosio sono: carbonio = 12,0107 g/mol, idrogeno = 1,007 g/mol e ossigeno = 15,9994 g/mol.
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Calcola la massa molare di ciascun elemento del composto. Moltiplica la massa atomica di ogni elemento per il numero di atomi coinvolti. In questo modo trovi la quantità di ciascun elemento all'interno del composto.^{[4]XFonte di ricerca}
- Per il cloruro d'idrogeno, HCl, la massa molare di ciascun elemento è pari a 1,007 g/mol per l'idrogeno e 35,453 g/mol per il cloro.
- Per il glucosio invece, C₆H₁₂O₆, la massa molare di ogni elemento è: carbonio 12,0107 x 6 = 72,0642 g/mol; idrogeno 1,007 x 12 = 12,084 g/mol e ossigeno 15,9994 x 6 = 95,9964 g/mol.
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Somma fra loro le masse molari di ogni elemento del composto. In questo modo trovi la massa molare di tutta la sostanza. Prendi i vari prodotti ottenuti nel passaggio precedente e sommali per trovare la massa molare del composto.
- Per il cloruro di idrogeno la massa molare è 1,007 + 35,453 = 36,460 g/mol. Questo valore rappresenta la massa di una mole di cloruro di idrogeno.
- Per il glucosio la massa molare è 72,0642 + 12,084 + 95,9964 = 180,1446 g/mol. Questo valore rappresenta la massa di una mole di glucosio.
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Consigli

Sebbene la maggior parte delle masse atomiche relative sia nota con una precisione di un decimo di millesimo (quattro cifre decimali), nella maggioranza degli esperimenti di laboratorio le masse molari vengono espresse con due cifre decimali o anche meno, per alcune masse particolarmente grandi. Per tale ragione, in laboratorio, la massa molare del cloruro di idrogeno è pari a 36,46 g/mol e quella del glucosio a 180,14 g/mol.