Quando la maggior parte delle persone sente la parola "talpa", immaginano roditori sotterranei pelosi che scavano nei giardini. Tuttavia, nel campo della chimica, il termine "talpa" non potrebbe essere più diverso da quell'immagine. In effetti, la talpa chimica è uno dei concetti più importanti della scienza poiché consente a chimici e studenti di contare atomi e molecole.

TL; DR (Too Long; Did't Read)

Una talpa chimica è la quantità di una sostanza richiesta affinché le particelle atomiche di quella sostanza siano uguali al numero di atomi in 12 grammi di carbonio. I chimici stimano che questo sia 6.022 x 10 ^{23 o 602 esilioni, chiamato anche costante di Avogadro.
Misura nel laboratorio di chimica}

Una talpa è semplicemente un'unità di quantità come una dozzina o un millennio sono unità di quantità. Quando si tratta di calcolare particelle atomiche durante le reazioni chimiche, tutte le unità comuni di quantità sono troppo piccole per essere utili agli scienziati. Questo perché gli atomi stessi sono così infinitamente piccoli. Per illustrare, 500.000 atomi di carbonio accatastati insieme si confrontano approssimativamente con la larghezza di un singolo capello umano.

Per risolvere il problema di misurare particelle così minuscole, i chimici hanno bisogno di un'unità molto grande di quantità: una talpa. Proprio come il termine "una dozzina" significa dodici elementi e "un millennio" significa un migliaio di oggetti, una talpa significa 602 milioni di elementi.
Storia della scienza: Avogadro

La figura dietro il concetto di talpa chimica è lo scienziato italiano del XIX secolo Amedeo Avogadro. Questo grande pensatore è stato il primo a suggerire che gli elementi possono collegarsi insieme per formare molecole e non solo esistere come singoli atomi e che volumi uguali di gas contenuti in condizioni equivalenti contengono anche un numero equivalente di molecole. Il lavoro di Avogadro fu ampiamente ignorato durante la sua vita, ma in seguito costituì la base per il calcolo di uno dei numeri più cruciali in chimica, che divenne noto come costante di Avogadro.
Conteggio degli atomi

La costante di Avogadro è equivalente al numero di atomi in 12 grammi della forma più abbondante di carbonio (carbonio-12), o 6.022 x 10 ^{23. I chimici usano questo numero per determinare le talpe. Una talpa di qualsiasi sostanza è la quantità di quella sostanza richiesta affinché il numero di particelle atomiche corrisponda alla costante di Avogadro, che è di circa 602 particelle esilioni. Quindi una mole di acqua è la quantità di acqua che contiene 602 miliardi di particelle atomiche. Questo è vero per qualsiasi cosa: una talpa di ferro, una talpa di elio e una talpa di elefanti contengono tutte 602 particelle esilioni.}

Il concetto di talpa è importante per gli scienziati perché significa che una talpa di qualsiasi elemento ha esattamente lo stesso numero di atomi di una talpa di qualsiasi altro elemento. Queste informazioni consentono ai chimici di contare le particelle atomiche anche per formule e reazioni chimiche molto complesse.
Talpe e misure

Per singoli elementi, una talpa equivale anche al peso atomico di quell'elemento in grammi, che puoi trovare nella tavola periodica. Per una molecola come l'acqua (H _{2O), che ha due parti di idrogeno con una parte di ossigeno, una mole di acqua è uguale al peso atomico di ciascun idrogeno (1,008 grammi più 1,008 grammi) più l'ossigeno (16 grammi) o 18,016 grammi per mole. L'unità è spesso abbreviata come mol, quindi di solito una mole di acqua è scritta 18,016 g /mol.}

Mentre la talpa chimica potrebbe non essere carina come il roditore da giardino che condivide il suo nome, il concetto di talpa è la base per il campo della chimica. Comprendere l'idea in qualche modo astratta della talpa come unità di quantità può essere difficile, ma è la chiave del successo come chimico o studente di chimica.