22 Settembre 2012: Contare molecole

Data pubblicazione: Sep 22, 2012 9:12:42 PM

Il 21 settembre abbiamo visto come calcolare il numero relativo di atomi di

a) carbonio in 12 g di carbonio: 12 g / 12 u = 1,0

b) elio in 12 g di elio: 12 g / 4,0 u = 3,0

(di elio c'è numero triplo di atomi di quelli di carbonio perché gli atomi He sono tre volte più leggeri)

Quindi abbiamo ricavato il "vero" numero di atomi di carbonio, calcolando prima la massa in grammi di un solo atomo:

12 u · 1,6605 · 10^-24 g/u = 19,926 · 10^-24 g (vera massa di un atomo di carbonio, molto piccola)

12 grammi di carbonio in tutto : 19,926 · 10^-24 g di un solo atomo = 6,022 · 10^-23 atomi di carbonio (numero enorme).

Oggi abbiamo due cilindri contenenti esattamente 10 mL di alcool e 10 mL di acqua.

DOVE CI SONO PIU' MOLECOLE? (bisogna conoscere la formula dell'alcool, C₂H₆O e la densità del liquido, 0,80 g/cm³)

Il procedimento è stato semplice: Poiché l'acqua ha molecole più leggere e il peso dei 10 mL di acqua è maggiore, siamo certi che ci saranno più molecole di acqua. Per un calcolo preciso dovremmo:

1. trovare la massa dei 10 mL di acqua e la massa dei 10 mL di alcool.

2. trovare la m.m.r. (massa molecolare relativa) della molecola di acqua e della molecola di alcool.

3. dividere ogni massa calcolata in 1. per la massa delle rispettive molecole, ottenendo il n.r.m. (numero relativo di molecole) e confrontare i due numero ottenuti.

Dopo aver risolto il problema preparatorio abbiamo ricevuto un cilindro contenente ............. mL di alcool e un cilindro vuoto.

Nel cilindro vuoto dovevamo mettere una quantità di acqua avente tante molecole quante erano le molecole dell'alcool, senza usare la bilancia.

Per il calcolo abbiamo proceduto nei due seguenti modi.

MODO A (usato dai gruppi A, B, D, E, F)

1. Calcoliamo il peso di tutto l'alcool nel cilindro moltiplicando il numero di cm³ assegnati per il peso di ciascuno di questi (densità)

2. Sapendo il peso di tutte le molecole di alcool appena calcolato, dividiamo questo per il peso relativo di una molecola, trovando così il numero relativo di molecole di alcool.

3. Nel cilindro vuoto dobbiamo mettere un numero, uguale a quello appena calcolato, di molecole di acqua.

4. Calcoliamo prima quanto pesano in tutto queste molecole d'acqua moltiplicando il loro numero per il peso di ciascuna (peso molecolare).

5. Il peso di acqua in grammi corrisponde approssimativamente al volume di acqua in cm³ da prelevare.

MODO B (usato dal gruppo C)

1. Si calcola il numero relativo di molecole per ogni cm³ dal peso di questo cm³ (densità) diviso il peso molecolare.

2. Sapendo quante molecole di alcool ci sono in ogni cm³ si trova quante ce ne sono in tutto il volume di alcool. Si dovrà prelevare la quantità d'acqua in volume che contenga lo stesso numero complessivo di molecole.

3. Si trova il numero di molecole di acqua in ogni cm³ con lo stesso procedimento del punto 1.

4. Sapendo quante molecole d'acqua dobbiamo prendere in tutto, e sapendo quante se ne prendono con ogni cm³, basterà vedere quante volte occorre ripetere le molecole di un cm³ per arrivare ad avere le molecole richieste in tutto, e ciò si ottiene con una divisione.

Quindi abbiamo prelevato ...... mL di acqua e ottenuto la seguente foto (gruppo C)