L'acciaio, un materiale comune nei macchinari moderni e nei beni di consumo utilizzati per la sua forza e resistenza alla corrosione, è una lega di ferro e molti altri elementi, come il carbonio o il silicio. Sebbene tutte le leghe di acciaio contengano ferro, la proporzione di altri elementi rispetto al ferro dipende dal tipo di acciaio. Di conseguenza, la massa molare - una misura chimica utilizzata per indicare la massa di un numero definito di molecole di un elemento o composto - di acciaio varia ampiamente a seconda del tipo di acciaio in domanda.
Massa molare in composti
La massa molare è una misura della massa di una mole di qualsiasi elemento o composto. Definita dal numero di Avogadro, una mole equivale all'incirca a 6,02 x 10 elevato al 23°, un enorme numero utilizzato per rendere la massa infinitesimale di una molecola un valore più pratico nella chimica applicata. La massa molare del carbonio, ad esempio, sarebbe la massa di 6,02 x 10 elevata alla 23a molecola di carbonio. Le masse molari sono elencate nella tavola periodica degli elementi sotto ciascun elemento e le masse molari dei composti derivati da numerosi elementi, come NaCl, può essere calcolato sommando le masse molari delle due molecole nel composto e moltiplicando il risultato per il numero di Avogadro.
Massa molare in miscele e leghe
A rigor di termini, miscele o leghe chimiche, poiché comportano la miscelazione fisica di elementi o composti senza legare le parti a livello molecolare, non hanno massa molare. Detto questo, tutte le parti costituenti chimicamente discrete di una miscela o lega hanno un molare corrispondente massa, che può essere calcolata e utilizzata per approssimare la massa molare per calcoli applicati in campi come such ingegneria. Come lega, l'acciaio non ha una propria equazione chimica, ma ogni varietà di acciaio è composta da diverse percentuali di elementi. La massa molare di ciascuno di questi elementi, moltiplicata per la percentuale di ciascun elemento nella lega e sommata per tenere conto per il 100 percento del campione, può darti un'idea generale di quale sarebbe la massa molare dell'acciaio per una considerazione teorica.
La diversità dell'acciaio
Data la sua vasta gamma di usi, l'acciaio ha un numero significativo di varianti, ognuna con una propria miscela distinta di ferro e altri elementi. L'acciaio elettrico (silicio), ad esempio, è una lega contenente circa il 97,6% di acciaio, il 2% di silicio e lo 0,4% di carbonio. Tutti i tipi di acciaio, tuttavia, sono prevalentemente realizzati in ferro, con quasi tutte le leghe contenenti oltre il 75% di ferro e la stragrande maggioranza contenente oltre il 90% dell'elemento in peso. Le varietà di acciaio utilizzate per i supporti strutturali degli edifici sono solitamente oltre il 99% di ferro. Questa diversità significa che attributi fisici come la massa variano tra i tipi di acciaio, anche se sono possibili alcune generalizzazioni.
Approssimazione generale: massa molare del ferro
A causa della grande percentuale di ferro contenuta in tutti i tipi di acciaio, la massa molare del ferro può fornire un'approssimazione generale per la massa dell'acciaio come composto ipotetico. Secondo la tavola periodica, la massa molare del ferro è 55,845 grammi/mole. Nelle leghe di acciaio contenenti meno dell'1% di altri elementi in peso, questa misurazione fornirà quasi l'ipotetica massa molare dell'acciaio. Nei casi in cui altri elementi giocano un ruolo maggiore nella lega, i numeri possono essere regolati per riflettere una certa percentuale di altre masse molari.