Soluzioni
  • Massa molecolare e peso molecolare esprimono la massa di una molecola, con la differenza che la massa molecolare è espressa in grammi o in chilogrammi, mentre il peso molecolare è una grandezza adimensionale, ossia priva di unità di misura.

    Massa molecolare e peso molecolare sono la generalizzazione dei concetti di massa atomica e peso atomico: massa atomica e peso atomico esprimono la massa di un atomo, mentre massa molecolare e peso molecolare indicano la massa di una molecola, che è formata dall'unione di due o più atomi.

    Massa molecolare: definizione e unità di misura

    La massa molecolare è la massa di una molecola misurata quando i suoi atomi sono a riposo e si presentano nel loro stato fondamentale; si indica col simbolo MM e le unità di misura in cui è espressa la massa molecolare sono il grammo e il chilogrammo.

    La massa molecolare si ottiene dalla somma delle masse degli atomi che formano la molecola: dal momento che le masse atomiche sono comprese tra 10-22 e 10-24 grammi, è scomodo lavorare con valori così piccoli. Per questo motivo si preferisce usare il peso molecolare, detto anche massa molecolare relativa.

    Peso molecolare: definizione e unità di misura

    Il peso molecolare è dato dal rapporto tra la massa molecolare e l'unità di massa atomica; è detto anche massa molecolare relativa e si indica col simbolo PM.

    Indicando con MM la massa molecolare e con 1 u l'unità di massa atomica, il peso molecolare (PM) è definito come segue:

    PM=\frac{MM}{1 \mbox{ u}}

    L'unità di massa atomica è la dodicesima parte della massa dell'atomo di carbonio 12, e vale circa 1,67×10-24 grammi.

    Il peso molecolare è quindi un numero adimensionale, ossia una grandezza senza unità di misura; ciò è dovuto al fatto che il peso molecolare si ottiene dal rapporto tra due misure di massa: la massa molecolare e l'unità di massa atomica.

    In altre parole, il peso molecolare indica quante volte la massa di una molecola è più grande della dodicesima parte della massa dell'atomo di carbonio 12.

    Ciononostante nei libri di testo il valore del peso molecolare è seguito dal simbolo u o dal simbolo uma, che sono i simboli utilizzati per indicare l'unità di massa atomica, che è un'unità di misura della massa.

    Sebbene ciò non sia corretto, è una notazione ormai comunemente accettata e che serve a ricordare che il peso atomico fa riferimento all'unità di massa atomica.

    Come si calcola il peso molecolare

    Il peso molecolare di una molecola è dato dalla somma dei pesi atomici degli atomi che formano la molecola.

    Supponendo che la molecola sia formata da n atomi (con n un numero naturale maggiore o uguale di 2) e indicando con PA i pesi atomici, la formula per il calcolo del peso molecolare (PM) è la seguente:

    PM = \sum_{i=1}^{n} (PA)_i

    dove \sum denota il simbolo di sommatoria.

    Esempio sul calcolo del peso molecolare

    Proponiamoci di calcolare il peso molecolare dell'acqua.

    La formula chimica dell'acqua e H2O: ciò vuol dire che una molecola d'acqua è formata da 2 atomi di idrogeno (H2) e un atomo di ossigeno (O).

    Pertanto per trovare il peso molecolare dell'acqua dobbiamo sommare il peso atomico dell'ossigeno al doppio del peso atomico dell'idrogeno.

    Consultando una qualsiasi tavola periodica possiamo leggere che il peso atomico dell'ossigeno è 16, mentre il peso atomico dell'idrogeno è 1,008. Di conseguenza il peso molecolare dell'acqua è dato da:

    PM(\mbox{H}_2\mbox{O}) = 2 \cdot PA\mbox{(H)} + PA\mbox{(O)} = 2\cdot 1,008 + 16 = 18,016

    Come si calcola la massa molecolare

    Dalla definizione di peso molecolare sappiamo che il peso molecolare (PM) è dato dal rapporto tra la massa molecolare (MM) e un'unità di massa atomica (1 u). In formule:

    PM = \frac{MM}{1 \mbox{ u}}

    Invertendo la formula precedente possiamo ottenere la formula per il calcolo della massa molecolare:

    MM = PM \cdot (1 \mbox{ u})

    Quindi la massa molecolare è data dal prodotto tra il peso molecolare e il valore di un'unità di massa atomica, pari a circa 1,67×10-24 grammi.

    Esempio sul calcolo della massa molecolare

    Quanto vale la massa molecolare dell'acqua?

    Nell'esempio precedente abbiamo già calcolato il peso molecolare dell'acqua, pari a 18,016.

    Per ottenere la massa molecolare dell'acqua dobbiamo moltiplicare il valore del peso molecolare dell'acqua per il valore di un'unità di massa atomica, ragion per cui:

    MM(\mbox{H}_2\mbox{O}) = PM(\mbox{H}_2\mbox{O}) \cdot 1 \mbox{ u} \simeq 18,016 \cdot (1,67 \times 10^{-24} \mbox{ g}) \simeq 3 \times 10^{-23} \mbox{ g}

    Differenza tra massa molecolare e peso molecolare

    Giunti a questo punto dovrebbe essere più che chiara la differenza tra massa molecolare e peso molecolare: entrambi esprimono la massa di una molecola, ma:

    - la massa molecolare è la massa di una molecola riportata in grammi o in chilogrammi;

    - il peso molecolare è una grandezza adimensionale che indica quante volte la massa di una molecola è più grande dell'unità di massa atomica, che è la dodicesima parte della massa dell'atomo di carbonio 12.

    Quindi, la differenza tra massa e peso molecolare non ha nulla a che vedere con la differenza tra massa e peso; in Chimica, seppur impropriamente, sia la parola massa che la parola peso si riferiscono al concetto fisico di massa.

    Massa molecolare online

    Per conoscere la massa molecolare online di qualsiasi sostanza potete ricorrere al tool della pagina dell'omonimo link.

    Peso molecolare online

    Se volete conoscere il peso molecolare online di qualsiasi sostanza potete ricorrere al tool online disponibile nella pagina del link.

    ***

    Non c'è altro da aggiungere. Vi salutiamo lasciandovi qualche spunto di approfondimento:

    - massa molare;

    - numero di massa;

    - numero atomico.

    Risposta di Galois
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