Quando si ha a che fare con oggetti straordinariamente piccoli, come atomi e molecole, è necessario stabilire un collegamento tra il mondo microscopico (che non vediamo) e il mondo macroscopico (che possiamo misurare). La mole è lo «strumento» che ci permette di effettuare questo tipo di collegamento: essa ci consente infatti di sapere quante particelle (mondo microscopico) sono contenute in una massa di sostanza (mondo macroscopico) che pesiamo con la bilancia (figura 7). Quindi, tanto più piccole sono le particelle, tante più moli vi sono nella stessa massa pesata.

La mole non va confusa con la massa; infatti la mole è una quantità di sostanza che contiene un numero definito di particelle (atomi, molecole, ioni). Possiamo dire che una mole è concettualmente simile a un paio di scarpe: entrambi rappresentano una quantità di sostanza che contiene un numero definito di oggetti. Dato che gli atomi e le molecole sono piccolissimi, in una mole ne sarà contenuto un numero molto grande che è sempre lo stesso, esattamente come in un paio di scarpe vi sono sempre e solo due scarpe. Nonostante le scarpe siano sempre due, un paio di scarpe da bambino pesa molto meno di un paio da uomo; allo stesso modo, una mole contiene sempre lo stesso numero di particelle ma una mole di idrogeno (l’elemento più «leggero») pesa meno, per esempio, di una mole di carbonio.

In particolare la mole è definita nel modo seguente:

Una mole è la quantità di sostanza che contiene un numero di particelle elementari uguale al numero di atomi contenuti in 12 g di carbonio-12.

Secondo il Sistema Internazionale, la mole, mol, rappresenta l’unità di misura della quantità di sostanza ed è una delle sette grandezze fondamentali.

Il numero grandissimo di particelle che ci sono in una mole di qualunque sostanza è detto costante di Avogadro e può essere ricavato facendo il rapporto tra la massa di una mole di atomi di idrogeno, espressa in g/mol, e l’unità di massa atomica, u, che è uguale a 1,661 ⋅ 10^-24 g:

( 1g/mol ) / 1,661 · 10^-24 = 6,022 · 10²³ particelle/mol