Avogadro, mi dai il tuo numero? 10-12 ottobre 2012
Data pubblicazione: Oct 12, 2012 8:13:19 PM
Come calcoliamo il numero relativo di molecole d’acqua in 18 grammi, cioè mezzo bicchierino da caffè?
Dividiamo il peso totale (18 g) per il peso molecolare relativo che, per l’acqua, è 1,0+1,0+16,0 = 18,0 u.
Quindi:
dove mol indica il numero di molecole relativo. Questo NUMERO DI UNITÀ è chiamato MOLI (in inglese mole, plurale moles) e mol ne è l’unità di misura in tutte le lingue.
Sappiamo bene che in questa quantità d’acqua ben visibile a occhio nudo non può esserci solo una molecola! Per cui vogliamo calcolare il numero - enorme - di molecole presenti in 1 mol di acqua.
Ripetiamo il calcolo per trovare gli atomi di C in 12 grammi di carbonio:
Domanda: Il numero vero di molecole di acqua sarà uguale, maggiore o minore al numero di atomi in 12 g di Carbonio???
La risposta che voi avete dato è che, anche se il numero effettivo di unità è molto grande, questo numero è identico per le quantità delle due sostanze. Calcoliamo tale numero.
Il numero vero di particelle si ottiene dividendo il peso complessivo di una sostanza per il peso di ogni particella di quella sostanza nelle stesse unità di misura, cioè in grammi.
Un atomo di carbonio pesa 12 u · 1,6605·10-24 g/u, mentre una molecola di acqua pesa 18 u · 1,6605·10-24 g/u.
Quindi il numero effettivo di unità invisibili di ciascuna sostanza sarà:
6,022·10+23 particelle = numero di AVOGADRO = numero di particelle che stanno in una mole =
602.214.000.000.000.000.000.000 particelle (molecole, atomi, elettroni, protoni, ioni, ecc.) =
seicentoduemila-duecentoquattordici miliardi di miliardi di particelle!!!!
Amedeo Avogadro (1776-1856), scienziato torinese, non conobbe il suo numero.
Era convinto sostenitore dell'ipotesi secondo cui volumi uguali di gas alla stessa temperatura e pressione, contengono lo stesso numero di particelle.
Per spiegare che da un litro di idrogeno gassoso e un litro di cloro gassoso si ottenevano due litri di HCl gassoso, gli scienziati dell'epoca usavano un modello di questo tipo:
quindi nello stesso volume (un palloncino) poteva essere contenuto un certo numero di particelle (4 atomi di H o di Cl) o la metà di quel numero (2 molecole HCl). L'ipotesi di Avogadro non poteva essere corretta.
Ma Avogadro sosteneva che la sua ipotesi poteva essere "salvata" aggiungendo ad essa un'altra ipotesi: che gli atomi fossero "doppi":
Vediamo che ora in ogni volume (palloncino) ci può essere lo stesso numero di particelle (due)
Noi oggi chiamiamo molecole quelli che Avogadro chiamava atomi doppi.
Il primo palloncino contiene due molecole di diidrogeno, H2 il secondo due molecole di dicloro, Cl2, mentre dopo la combinazione si ottengono due volumi di cloruro di idrogeno, HCl, con due molecole ciascuno.
L'idea di Avogadro contrastava con l'autorità di John Dalton, che "vietava" ad atomi uguali di unirsi.
Solo 4 anni dopo la sua morte, grazie a un altro italiano, Stanislao Cannizzaro, le due ipotesi di Avogadro si imposero al congresso di Karlsruhe, in Germania, dove grazie ad esse fu possibile ricalcolare valori attendibili dei pesi atomici. Al congresso partecipava anche il giovane Mendeleev, che così riuscì a disporre gli elementi chimici noti nel corretto ordine di peso atomico e a scoprire la periodicità degli elementi.