Soluzioni
  • La massa molecolare dell'idrogeno e il peso molecolare dell'idrogeno esprimono la massa di una molecola di idrogeno in modi diversi: il peso molecolare è una grandezza adimensionale, ossia priva di unità di misura, mentre la massa molecolare è espressa mediante unità di misura della massa.

    Partiamo dai valori per poi vedere come si calcolano:

    • il peso molecolare dell'idrogeno è 2,016

    \mbox{Peso molecolare idrogeno} = 2,016

    • la massa molecolare dell'idrogeno è uguale a 2,016 unità di massa atomiche (u), che equivalgono a circa 3,34656×10-24 grammi (g) e a circa 3,34656×10-27 chilogrammi (kg)

    \mbox{Massa molecolare idrogeno} = 2,016 \mbox{ u} \simeq \\ \\ \simeq 3,34656 \times 10^{-24} \mbox{ g} = 3,34656 \times 10^{-27} \mbox{ kg}

    Peso molecolare dell'idrogeno

    Allo stato libero e in condizioni di pressione e temperatura standard, l'idrogeno si trova sotto forma di gas biatomico, ossia è una molecola formata da due atomi di idrogeno. Tale molecola prende il nome di idrogeno molecolare e si indica con la formula chimica H2.

    Il peso molecolare (PM) si calcola sommando i pesi atomici (PA) degli atomi che formano la molecola. Poiché una molecola di idrogeno è formata da due atomi di idrogeno, il peso molecolare dell'idrogeno si ottiene sommando il peso atomico dell'idrogeno con se stesso:

    \mbox{PM}_{H_2}=\mbox{PA}_{H}+\mbox{PA}_{H}

    L'idrogeno è uno degli elementi chimici fondamentali, dunque il suo peso atomico è scritto sulla tavola periodica e in particolare è uguale a 1,008

    \mbox{PA}_{H}=1,008

    Di conseguenza il peso molecolare dell'idrogeno è uguale a 2,016

    \mbox{PM}_{H_2}=\mbox{PA}_{H}+\mbox{PA}_{H} = \\ \\ = 1,008+1,008=2,016

    Tale valore esprime la massa di una molecola di idrogeno rapportata a un'unità di massa atomica, ed è un numero puro, ossia un valore che non richiede un'unità di misura.

    L'unità di massa atomica (u) è un'unità di misura della massa e 1 unità di massa atomica (1 u) è per definizione la massa della dodicesima parte dell'atomo di carbonio-12.

    Dal valore del peso molecolare dell'idrogeno deduciamo allora che una molecola di idrogeno ha una massa pari a 2,016 volte la massa della dodicesima parte dell'atomo di carbonio-12.

    Massa molecolare dell'idrogeno

    La massa molecolare (MM) è la massa di una molecola espressa in unità di misura della massa. Tra queste le più usate sono l'unità di massa atomica (u), il grammo (g) e il chilogrammo (kg).

    Per calcolare la massa molecolare basta moltiplicare il peso molecolare della molecola considerata per l'unità di massa atomica (1 u), secondo la formula

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

    Premesso ciò, per calcolare la massa molecolare dell'idrogeno moltiplichiamo il suo peso molecolare per (1 u) e otteniamo:

    \mbox{MM}_{H_2}=\mbox{PM}_{H_2} \cdot (1 \mbox{ u}) = \\ \\ = 2,016 \cdot (1 \mbox{ u}) = 2,016 \mbox{ u}

    Volendone esprimere il valore in grammi o in chilogrammi è sufficiente convertire 2,016 u nell'unità di misura desiderata.

    • Poiché 1 u corrisponde a circa 1,66×10-24 grammi

    1 \mbox{ u} \simeq 1,66 \times 10^{-24} \mbox{ g}

    ricaviamo:

    \\ \mbox{MM}_{H_2}=2,016 \mbox{ u} \simeq \\ \\ \simeq 2,016 \times (1,66 \times 10^{-24} \mbox{ g}) = 3,34656 \times 10^{-24} \mbox{ g}

    • Analogamente, dalla relazione tra chilogrammo e unità di massa atomica

    1 \mbox{ u} \simeq 1,66 \times 10^{-27} \mbox{ kg}

    otteniamo:

    \\ \mbox{MM}_{H_2}=2,016 \mbox{ u} \simeq \\ \\ \simeq 2,016 \times (1,66 \times 10^{-27} \mbox{ kg}) = 3,34656 \times 10^{-27} \mbox{ kg}

    In definitiva il peso molecolare dell'idrogeno è 2,016, mentre la massa molecolare dell'idrogeno è uguale a 2,026 unità di massa atomiche, che corrispondono a circa 3,34656×10-24 grammi (g) e a circa 3,34656×10-27 chilogrammi (kg).

    ***

    Per approfondire ti suggeriamo di leggere la pagina dedicata al numero atomico idrogeno, e ti segnaliamo i tool per il calcolo della massa molecolare online e per il calcolo del peso molecolare online.

    Risposta di Galois
 
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