Cos'è una talpa?

Quando la maggior parte delle persone sente la parola "talpa", immaginano roditori sotterranei pelosi che si insinuano nei giardini. Tuttavia, nel campo della chimica, il termine "talpa" non potrebbe essere più diverso da quell'immagine. In effetti, la talpa chimica è uno dei concetti più importanti nella scienza poiché consente a chimici e studenti di contare gli atomi e le molecole.

TL; DR (Troppo lungo, non letto)

Una talpa chimica è la quantità di una sostanza richiesta per le particelle atomiche di quella sostanza per eguagliare il numero di atomi in 12 grammi di carbonio. I chimici stimano che questo sia 6.022 x 1023 o 602 hexillion, chiamato anche costante di Avogadro.

Misura nel laboratorio di chimica

Una talpa è semplicemente un'unità di quantità, proprio come una dozzina o un millennio sono unità di quantità. Quando si tratta di calcolare particelle atomiche durante le reazioni chimiche, tutte le unità di quantità comuni sono troppo piccole per essere utili agli scienziati. Questo perché gli stessi atomi sono così infinitamente piccoli. Per illustrare, 500.000 atomi di carbonio accatastati approssimativamente si confrontano con la larghezza di un singolo capello umano.

Per risolvere il problema della misurazione di particelle così minuscole, i chimici necessitano di un'unità di quantità molto grande: una talpa. Proprio come il termine "una dozzina" significa dodici elementi e "un millennio" significa un migliaio di oggetti, una talpa significa 602 oggetti esilioni.

Storia della scienza: Avogadro

La figura dietro il concetto della talpa chimica è lo scienziato italiano del XIX secolo Amedeo Avogadro. Questo importante pensatore è stato il primo a suggerire che gli elementi possono collegarsi tra loro per formare molecole e non solo esistono come singoli atomi e che uguali volumi di gas tenuti in condizioni equivalenti contengono anche un numero equivalente di molecole. Il lavoro di Avogadro fu ampiamente ignorato durante la sua vita, ma in seguito costituì la base per il calcolo di uno dei numeri più cruciali della chimica, che divenne noto come costante di Avogadro.

Conteggio degli atomi

La costante di Avogadro è equivalente al numero di atomi in 12 grammi della più abbondante forma di carbonio (carbonio-12), o 6.022 x 1023. I chimici usano questo numero per determinare le talpe. Una mole di qualsiasi sostanza è la quantità di quella sostanza richiesta per il numero di particelle atomiche uguale alla costante di Avogadro, che è di circa 602 particelle esiliali. Quindi una mole di acqua è la quantità di acqua che contiene 602 particelle atomiche esiliali. Questo è vero per qualsiasi cosa: una talpa di ferro, una mole di elio e una talpa di elefanti contengono 602 particelle esiliali.

Il concetto di talpa è importante per gli scienziati perché significa che una mole di qualsiasi elemento ha esattamente lo stesso numero di atomi di una mole di qualsiasi altro elemento. Questa informazione consente ai chimici di contare le particelle atomiche anche per formule e reazioni chimiche complesse.

Talpe e misurazione

Per i singoli elementi, una mole è uguale al peso atomico di quell'elemento in grammi, che puoi trovare sulla tavola periodica. Per una molecola come l'acqua (H2O), che ha due parti di idrogeno con una parte di ossigeno, una mole di acqua è uguale al peso atomico di ciascun idrogeno (1.008 grammi più 1.008 grammi) più l'ossigeno (16 grammi) o 18.016 grammi per mole. L'unità è spesso abbreviata in mol, quindi una mole di acqua è solitamente scritta in 18.016 g / mol.

Mentre la talpa chimica potrebbe non essere carina come il roditore da giardino che condivide il suo nome, il concetto di talpa è la base per il campo della chimica. Comprendere l'idea un po 'astratta della talpa come unità di quantità può essere difficile ma è la chiave del successo come un chimico o studente di chimica.

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