La massa molare è la massa di una mole di una sostanza. Una mole è definita come il numero di atomi in 12 grammi dell’isotopo carbonio-12. Questo è sempre un numero fisso, noto come numero di Avogadro. Pertanto, la massa molare di una sostanza è la massa del numero di molecole di Avogadro di quella sostanza. La massa molare viene utilizzata per calcolare le concentrazioni di una sostanza in chimica.
Gli atomi contengono almeno due e solitamente tre tipi di particelle. Questi sono il protone, il neutrone e l’elettrone. Un protone è approssimativamente equivalente al neutrone in termini di massa. L’elettrone è molto più leggero, tanto da essere quasi trascurabile nel calcolo della massa.
Una talpa è una forma scientifica di misurazione in chimica. Gli elementi devono avere la stessa quantità di protoni ed elettroni per essere stabili, ma possono variare nella quantità di neutroni che contengono. La quantità di protoni nell’elemento è il numero atomico.
La quantità di protoni e neutroni insieme è il numero di massa perché gli elettroni sono così leggeri. Il numero atomico indica l’elemento. Il numero di massa può cambiare a seconda della quantità di neutroni contenuti nell’atomo. Gli atomi che sono lo stesso elemento ma hanno masse diverse sono isotopi.
Un atomo di carbonio ha sempre sei protoni. Se ha anche sei neutroni, è chiamato isotopo del carbonio-12. Realizzato con otto neutroni, è un isotopo del carbonio-14.
Gli scienziati hanno scelto l’isotopo del carbonio-12 come base per le misurazioni delle talpe. Dodici grammi di carbonio-12 contengono 6.022 x 1023 atomi. Questo è noto come numero di Avogadro. Una mole di qualsiasi sostanza è definita come questo numero di atomi o molecole.
Intelligentemente, la massa di una mole di una sostanza si riferisce al numero di massa individuale degli atomi in quella sostanza. Ad esempio, una mole di ossigeno ha una massa di 16 grammi. Questo perché il tipo più comune di atomo di ossigeno contiene otto protoni, otto neutroni e otto elettroni e, quindi, ha un numero di massa di 16.
La misurazione mediante massa molare è possibile anche con una molecola composta. L’acqua è una molecola che ha due atomi di idrogeno e uno di ossigeno attaccati insieme. Sommando tutti i loro numeri di massa si ottiene la massa di una molecola d’acqua. Questo numero è equivalente alla massa in grammi di una mole d’acqua.
I chimici usano la mole come forma di misura della massa e della concentrazione di una sostanza. Poiché una talpa può contenere trilioni di atomi e un dato numero di grammi di una sostanza non è necessariamente la stessa forza dello stesso numero di grammi di un’altra sostanza, è un metodo molto utile per misurare le sostanze chimiche in modo relativamente semplice. La massa molare di una sostanza è anche uguale al numero di massa della sostanza, quindi i chimici possono facilmente usare questa quantità nota per pesare quanta sostanza chimica hanno bisogno di usare.