Quantità di sostanza

Che cos'è la quantità di sostanza?

Quantità di sostanza unità di misura

Che cos'è la mole?

Una mole chimica è un altro modo di indicare una quantità esatta. Proprio come diciamo "una dozzina" per indicare "dodici cose", una mole è "602 esilioni di cose", ovvero, 602'200'000'000'000'000'000'000! Lo scriviamo per abbreviare.

Figura 2. Una gallina fa 602 esilioni di uova!

Il numero è noto anche come costante di Avogadro (N_A o L). Prende il nome da uno scienziato italiano chiamato Amedeo Avogadro. Egli scoprì che volumi uguali di gas contengono lo stesso numero di molecole a parità di condizioni. Gli scienziati hanno utilizzato questa scoperta per calcolare la costante di Avogadro.

Perchè la mole è importante?

La mole è essenziale quando parliamo di reazioni chimiche. Considera questa equazione:

Possiamo dire "ossigeno e idrogeno reagiscono per produrre acqua"

o

"Due molecole di idrogeno e una molecola di ossigeno reagiscono per produrre acqua" .

Hai notato che abbiamo bisogno di un numero di molecole di idrogeno due volte superiore a quello dell'ossigeno? Quindi, se avessimo 1 mole di idrogeno e 1 mole di ossigeno, avremmo lo stesso numero di molecole - la costante di Avogadro. Per essere sicuri di avere il doppio delle molecole di idrogeno, abbiamo bisogno del doppio delle moli di idrogeno.

Ciò significa che possiamo anche dire "2 moli di idrogeno reagiscono con 1 mole di ossigeno per produrre 2 moli di acqua".

La mole è utile perché consente di leggere le equazioni chimiche in base al numero di moli di ciascuna sostanza. In questo modo è possibile determinare le quantità esatte di sostanze che stanno reagendo.

Che cos'è la massa relativa?

Gli scienziati misurano la massa di un atomo confrontandola con 1/2 della massa di un atomo neutro di carbonio-12. Si tratta della cosiddetta massa relativa.

Perchè utilizziamo la massa relativa?

Usiamo le masse relative perché gli atomi sono così piccoli che l'utilizzo dei loro pesi reali rende i calcoli difficili. Invece di usare la massa effettiva degli atomi nei problemi, gli scienziati confrontano tutti gli atomi con un atomo standard: il carbonio-12. Usano il carbonio-12 perché è un isotopo stabile e possono misurarlo con precisione. Usano il carbonio-12 perché è un isotopo stabile e possono misurarne la massa con precisione. Il carbonio-12 è un isotopo del carbonio con 6 protoni e 6 neutroni. Hanno scoperto che l'atomo di carbonio-12 pesa 6 x 10^-23 grammi.

Gli scienziati hanno dato al carbonio-12 una massa di 12u perché trovavano più facile dire "il carbonio-12 pesa 12u". Confrontando il peso di tutti gli altri atomi con il carbonio-12 hanno scoperto che l'atomo di idrogeno pesa quanto 1/2 dell'atomo di carbonio-12. Quindi hanno dato all'idrogeno una massa relativa di 1u.

idrogeno = massa carbonio ÷ 12

=12u ÷ 12

=1u

Che cos'è la massa atomica relativa?

La massa atomica di un elemento varia da un isotopo all'altro. La cifra che vediamo per la massa atomica di un elemento sulla tavola periodica è la massa atomica relativa.

Che cos'è la massa molecolare relativa?

Che cos'è la resa percentuale?

Quando si confronta la quantità effettiva di prodotto ottenuto da una reazione chimica con la quantità che teoricamente si sarebbe potuta ottenere, si parla di resa percentuale.

Cos'è la resa teorica?

La resa teorica è la resa che si otterrebbe se tutti i reagenti dell'esperimento si convertissero in prodotti.

Perché il rendimento effettivo è inferiore a quello teorico?

La resa effettiva è solitamente inferiore alla resa teorica per i seguenti motivi:

1. Alcuni dei reagenti non si convertono in prodotto.

2. Alcuni reagenti si disperdono nell'aria (se si tratta di un gas).

3. Le impurità bloccano la reazione.

4. Si producono sottoprodotti indesiderati in reazioni collaterali.

5. La reazione raggiunge l'equilibrio.

Equazione dei gas ideali

I gas hanno tre proprietà naturali: volume, pressione e temperatura. Gli scienziati sanno da tempo che esiste una relazione tra queste tre proprietà. La legge dei gas ideali è un'equazione che spiega la relazione tra le proprietà naturali dei gas. Ecco come si scrive l'equazione dei gas ideali:

P: pressione (Pa)

V: volume (m³)

n: numero di moli

R: costante dei gas

T: temperatura (K)

Prima della legge dei gas ideali, gli scienziati avevano notato altre relazioni tra temperatura, pressione e volume dei gas.

• Gli scienziati hanno scoperto che se la quantità di gas e la sua pressione rimangono invariate,

  quando si cambia la temperatura, cambia anche il volume. Aumentando la temperatura

  temperatura aumenta il volume. Abbassando la temperatura, il volume diminuisce.

  Gli scienziati chiamarono questa scoperta Legge di Charles.

• Hanno anche capito che il volume e la pressione sono inversamente proporzionali. Se il volume

  aumenta, la pressione diminuisce. È vero anche il contrario! Questa relazione

  è chiamata legge di Boyle.

Che cos'è un gas ideale?

Ciò significa che le molecole di gas non hanno volume e non hanno forze attrattive tra loro. Se ci pensiamo bene, questo non può essere affatto vero! Quindi non esiste un gas ideale.

Fortunatamente, la maggior parte dei gas reali si comporta in modo ideale.

Che cos'è la teoria cinetica dei gas?

Questa teoria si basa su alcuni concetti fondamentali.

• I gas contengono molecole che si muovono in modo casuale in linee rette.

• Le molecole di un gas si comportano come sfere rigide.

• Quando le molecole di un gas collidono le pareti interne di un contenitore, esercitano una

  certa pressione.

• Quando le molecole si scontrano tra loro e contro il contenitore, non disperdono energia cinetica

  (le collisioni sono completamente elastiche).

• La temperatura del gas è correlata all'energia cinetica media delle sue molecole.

• Le molecole hanno forze intermolecolari trascurabili tra loro.

• Il volume occupato dalle molecole è trascurabile e relativo al volume del contenitore.