Calcolatore del Numero di Avogadro - Convertitore da Moli a Molecole

Che cos'è il numero di Avogadro?

Il numero di Avogadro è il numero di particelle contenute in una mole di una sostanza: esattamente 6,02214076 × 10²³. La mole è un'unità usata dai chimici per contare atomi, molecole o ioni, proprio come «dozzina» è un'unità per contare dodici elementi. Questo calcolatore converte le moli nel numero di molecole e viceversa usando quella costante.

Formula del numero di Avogadro

Il numero di molecole è uguale al numero di moli moltiplicato per la costante di Avogadro:

$N = n \times N_A$

• $N$ è il numero di molecole (o atomi, ioni o altre particelle)
• $n$ è il numero di moli
• $N_A$ è la costante di Avogadro, 6,02214076 × 10²³ per mole

Per fare il contrario, si divide il numero di molecole per la costante:

$n = N \div N_A$

Dal 2019, la costante di Avogadro ha per definizione questo valore esatto. È una delle sette costanti che definiscono il Sistema internazionale di unità (SI), quindi non presenta incertezza di misura.

Come calcolare il numero di molecole a partire dalle moli

1. Prendere il numero di moli.
2. Moltiplicarlo per 6,02214076 × 10²³.
3. Il risultato è il numero di molecole.

Esempio di calcolo

Si considerino 2 moli di una sostanza.

$N = 2 \times 6.02214076 \times 10^{23} = 1.204428152 \times 10^{24}$

Pertanto, 2 moli contengono circa 1,204,428,152,000,000,000,000,000 molecole, generalmente scritto come 1,204428 × 10²⁴.

Come calcolare le moli a partire dalle molecole

1. Prendere il numero di molecole.
2. Dividerlo per 6,02214076 × 10²³.
3. Il risultato è il numero di moli.

Esempio di calcolo

Si considerino 3,01107038 × 10²³ molecole.

$n = 3.01107038 \times 10^{23} \div 6.02214076 \times 10^{23} = 0.5$

Pertanto, 3,01107038 × 10²³ molecole costituiscono mezza mole.

Uso del calcolatore

Inserire un valore nel campo delle moli per ottenere il numero di molecole, oppure inserire un valore nel campo delle molecole per ottenere il numero di moli. Se entrambi i campi contengono un valore, il calcolatore utilizza quello delle moli. È possibile aggiungere il nome di una sostanza come riferimento; questo viene incluso nel risultato copiato, ma non influisce sul calcolo. I numeri negativi non sono accettati, perché il numero di moli non può essere inferiore a zero. Zero è un valore valido e produce un risultato pari a zero.

Dove viene usato il numero di Avogadro

I chimici usano il numero di Avogadro per passare da una scala all'altra: dalle moli usate in un'equazione chimica bilanciata al numero effettivo di atomi o molecole che reagiscono. Il numero di Avogadro compare in diversi ambiti della scienza.

• Stechiometria: conversione tra le moli dei reagenti e quelle dei prodotti in un'equazione chimica.
• Leggi dei gas: relazione tra il numero di molecole di gas, il volume, la pressione e la temperatura.
• Chimica delle soluzioni: determinazione del numero di molecole disciolte in una soluzione di molarità nota.
• Massa molare: conversione tra la massa di un campione e il suo numero di moli, da cui si ricava poi il numero di molecole.
• Biochimica: stima del numero di molecole di proteine, DNA o enzimi presenti in un campione.

Storia del numero di Avogadro

La costante prende il nome dallo scienziato italiano Amedeo Avogadro (1776–1856), benché egli non l'abbia mai misurata. Nel 1811 propose che volumi uguali di gas, alla stessa temperatura e pressione, contenessero lo stesso numero di molecole. Questa idea è oggi chiamata legge di Avogadro.

Il fisico austriaco Johann Josef Loschmidt effettuò la prima stima del numero di molecole contenute in un dato volume di gas nel 1865. Il nome «numero di Avogadro» comparve in seguito, coniato dal fisico francese Jean Perrin nel 1909 mentre studiava il moto browniano, il movimento casuale e irregolare di piccole particelle sospese in un fluido. Le misurazioni di Perrin della costante contribuirono al conferimento del suo Premio Nobel per la fisica nel 1926.

Nel 2019, una ridefinizione internazionale delle unità di base del SI ha fissato la costante di Avogadro esattamente a 6,02214076 × 10²³ per mole, ponendo fine a secoli di misurazioni sperimentali sempre più precise.

Domande frequenti

Che cos'è il numero di Avogadro? È il numero di particelle, come atomi o molecole, contenute in una mole di una sostanza: 6,02214076 × 10²³.

Come si convertono le moli in molecole? Moltiplicare il numero di moli per 6,02214076 × 10²³. Per esempio, 2 moli danno 2 × 6,02214076 × 10²³ = 1,204428 × 10²⁴ molecole.

Come si convertono le molecole in moli? Dividere il numero di molecole per 6,02214076 × 10²³. Per esempio, dividendo 3,01107038 × 10²³ molecole per la costante si ottengono 0,5 moli.

Il numero di Avogadro si applica solo alle molecole? No. Si applica a qualsiasi tipo di particella, inclusi atomi, ioni e unità formula. Una mole di una qualsiasi di queste particelle ne contiene 6,02214076 × 10²³.

Qual è la differenza tra una mole e il numero di Avogadro? La mole è un'unità, simile a una dozzina. Il numero di Avogadro è il numero di particelle che costituiscono una mole, analogamente a come dodici costituiscono una dozzina.

Perché il numero di Avogadro è così grande? Atomi e molecole sono estremamente piccoli. Una singola molecola d'acqua misura circa 0,3 nanometri da un'estremità all'altra. Ne occorre un numero enorme per raggiungere una quantità di materia misurabile su scala di laboratorio, come un grammo.

Riferimenti

1. Ufficio internazionale dei pesi e delle misure (BIPM), «Il Sistema internazionale di unità (SI)», 9ª edizione, 2019.
2. IUPAC, Compendio di terminologia chimica (il «Gold Book»), 2ª ed., 1997.
3. Perrin, J. (1909). «Mouvement brownien et réalité moléculaire». Annales de Chimie et de Physique, 8ª serie, 18: 1–114.