C'è qualcuuuunooooo? Eh, sì, non è un incubo! Come il provetto chimico si fa un'idea di cosa dice la pubblicità.

Quante volte abbiamo sentito in televisione la piccola particella di sodio dell'acqua Lete che manifesta la sua solitudine? Ci siamo lasciati affascinare dal fatto che sia "da sola" o, da provetti chimici, abbiamo pensato altro? Seguitemi in questo post nel quale ci daremo la risposta alla domanda: quanto è davvero sola? Per prima cosa diamo un senso al titolo guardando lo spot...
nel quale la particella vive un incubo...




e vediamo se il suo incubo non sia invece... pura realtà!

Cominciamo con l'analizzare l'etichetta che ho recuperato sul sito del produttore:

dalla quale si evince che il catione sodio (Na+) è presente in concentrazione pari a 4.9 mg/l.

Se diamo per assodato che in un bicchiere d'acqua di dimensioni normali siano presenti circa 20 cl di acqua, calcoliamo insieme la quantità di ioni sodio che vi si trovano disciolti:

20 cl = 0.20 l

4.9 mg/l x 0.20 l = 0.98 mg di ioni sodio

dalla tavola periodica notiamo che la massa molare dell'elemento è pari a 22.98976928 g/mol (che qui utilizzeremo tal quale anche se sappiamo che all'elemento manca un elettrone - il chimico provetto sa che un elettrone ha massa pari a circa 2000 volte meno quella di protone e neutrone, ed inoltre 1 elettrone in meno su 11 comporta, almeno per il nostro calcolo, un'approssimazione accettabile).

Ciò detto, calcoliamoci quante moli di ioni sodio sono presenti nel nostro bicchiere d'acqua:

0.98 mg = 0.00098 g

0.00098 g / 22.98976928 g/mol = 4.26 x 10e-5 mol di ioni sodio.

Logicamente, la scrittura 10e-5 significa 10 elevato alla -5, un centomillesimo.

Adesso concentriamoci sul valore che ci dice quante particelle sono contenute in una mole di sostanza, il numero di Avogadro.

“La mole è la quantità di sostanza costituita da un numero di particelle (atomi o molecole) uguale al numero di atomi che costituiscono 12 grammi dell’isotopo 12 del carbonio”

Come sappiamo, il numero è ancora oggi oggetto di studio.

Alla fine dell'800 ne venne stimato un primo valore.

Nel 1911, B. BOLTWOOD e E. RUTHERFORD lo ricalcolano con metodi basati sulla radioattività (6,1 x 10e23)

Nel 1917, R. MILLIKAN lo ricalcola con metodi basati sulla separazione elettrolitica delle sostanze (6,07 x 10e23)

Nel 2006, il valore è stato ridefinito e si è avuta l’indicazione di utilizzarlo arrotondato a 4 cifre significative (6,022 x 10e23).

Torniamo al nostro calcolo:
abbiamo calcolato che nel bicchiere da 20 cl di acqua ci sono 4.26 x 10e-6 mol di ioni sodio, e sappiamo che una mole corrisponde oggi a 6,022 x 10e23 particelle.

Quante particelle ci sono allora nel bicchiere?

4.26 x 10e-6 mol x 6,022 x 10e23 particelle/mol = 2.57 x 10e19 particelle...

Ma allora, ci stanno "abbindolando" con la pubblicità...

Se 10e9 equivale ad un miliardo, 10e18 corrisponde a miliardi di miliardi!
Per l'esattezza, 25.7 miliardi di miliardi di particelle che urlano di essere sole...

Alla casalinga arriva quindi il messaggio che l'acqua in oggetto abbia un basso contenuto di sodio, il che è bene, soprattutto nelle diete iposodiche, ma al chimico provetto non deve sfuggire che nel bicchiere c'è una mega festa.

Mentre vi scrivo, sulla terra ci sono circa 6 miliardi e 894 milioni di persone (come lo so? c'è un sito che tiene il conto in diretta, o almeno prova a simularlo http://www.breathingearth.net) quindi, ci siamo capiti?

Cara la mia particella, non è un incubo... è tutto reale... e molto più di quanto tu non abbia visto!

Con questo post so di avervi incuriositi e di avervi fatto pesare meno la stechiometria.
I miei alunni questo conto l'hanno già visto e lo vedono ogni anno a lezione; spero adesso di fare breccia sui "novizi".

Attendo i vostri commenti...

Buono studio
GAGiuliani

ps: il marchio Lete è di proprietà della Società Generale delle Acque Minerali (SGAM) e viene qui utilizzato solo a scopo didattico. Nessun intento pubblicitario è finalità di questo post.