Massa molare del metano
La massa molare del metano (CH₄) è 16,043 g/mol: la somma delle masse atomiche 12,011 + 4 × 1,0080. Negli esercizi di scuola si usa 16 g/mol (C = 12, H = 1).
Contributo di ogni elemento
M(CH4) = 12,011 + 4 × 1,0080 = 16,043 g/mol
Il risultato è arrotondato alla precisione della massa atomica meno precisa. Masse atomiche IUPAC (CIAAW). Coincide con PubChem: 16,043 g/mol. PubChem CID 297
Che cos’è il metano?
Il metano è l’idrocarburo più semplice e il componente principale del gas naturale. È un gas incolore e inodore, più leggero dell’aria; al gas di casa si aggiunge apposta un odore, per accorgersi delle fughe.
Il metano brucia con fiamma azzurra: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O. Si forma quando la materia organica si decompone senz’aria, per esempio nelle paludi, ed è un gas serra.
Proprietà
- Stato a 25 °C
- Gassoso
- Densità
- 0,717 g/L 0 °C
- Punto di fusione
- −182,5 °C
- Punto di ebollizione
- −161,5 °C
- Solubilità in acqua
- praticamente insolubile 22 mg/L, 25 °C
Fonti: PubChem (HSDB, NIOSH), Wikipedia (CRC Handbook), NIST Chemistry WebBook; ogni valore concorda in due di esse.
Esercizi sulla massa molare del metano
Per gli esercizi (C = 12, H = 1): M(CH₄) = 16 g/mol
Esercizio 1
Quante moli ci sono in 8 g di CH₄?
n = m / M = 8 g / 16 g/mol
Risposta: 0,5 mol
Esercizio 2
Qual è la massa di 0,25 mol di CH₄?
m = n · M = 0,25 mol · 16 g/mol
Risposta: 4 g
Esercizio 3
Qual è la percentuale in massa di C in CH₄?
w(C) = M(C) / M(CH₄) = 12 / 16 = 0,75
Risposta: 75,0%
Esercizio 4
Quante molecole ci sono in 4 mol di CH₄?
N = n · NA = 4 mol · 6,02 · 10²³ mol⁻¹
Risposta: 2,408 · 10²⁴
Esercizio 5
Che volume occupano 48 g di CH₄ in condizioni normali?
n = m / M = 48 g / 16 g/mol = 3 mol
V = n · Vm = 3 mol · 22,4 L/mol
Condizioni normali: 0 °C e 1 atm (101,3 kPa).
Risposta: 67,2 L
Sostanze comuni
Che cos’è la massa molare?
La massa molare M è la massa di una mole di sostanza, cioè di circa 6,022 · 10²³ sue particelle. Si misura in grammi per mole (g/mol).
Per trovarla, somma le masse atomiche di tutti gli atomi della formula: moltiplica la massa di ogni elemento per il suo indice, il numero dei suoi atomi. In g/mol la massa molare è numericamente uguale alla massa molecolare relativa Mr, quella che molti libri chiamano ancora peso molecolare.
Per esempio, per l’acqua: M(H₂O) = 2 × 1,0080 + 15,999 = 18,015 g/mol.