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Mole.

Unità di misura della quantità di materia (o di sostanza) nel sistema internazionale (SI), del quale costituisce una delle unità fondamentali. Una m. di una sostanza è la quantità di tale sostanza pura contenente tante particelle, o unità chimiche, quanti sono gli atomi in 12 g dell'isotopo più leggero del carbonio, 12C; tale numero è uguale al numero di Avogadro N0, pari a 6,0226 x 1023. Le particelle, o unità chimiche, a cui si riferisce possono essere di diversa natura: atomi, ioni, molecole, radicali, ecc., e vanno di volta in volta specificate; il simbolo della m. è mol. Una m. di atomi di un dato elemento coincide con un suo grammoatomo, cioè la quantità in grammi di un elemento pari al numero che indica la sua massa atomica espressa in amu (unità di massa atomica, definita assumendo massa 12,0000 per l'isotopo 12 del carbonio); analogamente, una m. di molecole di una data specie chimica coincide con una sua grammomolecola, cioè la quantità in grammi di un elemento o di un composto pari alla sua massa molecolare. Si tratta, quindi, di una unità di peso variabile secondo la sostanza che si considera: una m. di idrogeno, che ha peso molecolare 2,016, peserà 2,016 grammi, una m. di acqua, che ha peso molecolare 18,015, peserà 18,015 grammi, e così via. In apparenza tale unità di misura è, quindi, assai scomoda, dato che la quantità di sostanza cui si riferisce dipende dalla natura della sostanza stessa; tuttavia, poiché una m. di una sostanza qualsiasi contiene per definizione sempre lo stesso numero di particelle chimiche, pari al numero di Avogadro, tale unità si rivela particolarmente utile in numerosi bilanci chimici. Consideriamo, come esempio, la reazione di neutralizzazione fra acido cloridrico e soda caustica, per dare cloruro di sodio e acqua:

NaOH + HCl → NaCl + H2O

Questa scrittura potrebbe significare che una molecola di NaOH reagisce con una molecola di HCl per dare una molecola di NaCl e una molecola di H2O. Dato che si tratta di una uguaglianza, è possibile moltiplicare tutti i termini per una costante, ad esempio il numero di Avogadro, senza inficiarne la validità; si dirà allora che una m. di NaOH reagisce con una m. di HCl per dare una m. di NaCl e una m. di acqua. Tenendo conto dei pesi molecolari delle singole sostanze potremo scrivere che:

NaOH + HCl → NaCl + H2O
(40,0 g) (36,46 g) (58,44 g) (18,02 g)

Si vede che per neutralizzare 1 g di acido cloridrico ne occorrono circa 1,1 di soda caustica e, sempre per ogni grammo di HCl consumato, si formano circa 1,6 g di NaCl e 0,5 g di acqua. Da questi risultati conseguono utili considerazioni, con delle semplici proporzioni: ad esempio, si può ricavare quanto acido e quanta base sono necessari per produrre 1 kg di cloruro di sodio, oppure quanto se ne produce con 1 kg di acido cloridrico, e così via. I valori precedentemente ottenuti sono molto importanti, perché esprimono la resa della reazione, supponendo che essa avvenga al 100% e senza perdite. Nel caso di soluzioni, è molto utile usare unità di misura come le m./litro (abbreviato: M/l), cioè le m. di soluto presenti in 1 l di soluzione, o addirittura utilizzare la frazione molare di una sostanza, cioè il rapporto fra il numero di m. di tale sostanza presenti in 1 l di soluzione e il numero totale di m. di tutte le sostanze presenti nella stessa quantità di soluzione. Sottomultipli della m. sono la millimole (mM), pari a 10-3 m. e la micromole (μM), pari a 10-6 m. Multiplo della m. è la chilomole (kmole o kM), pari a 1.000 m.