Mol

Molul este unitatea de măsură SI utilizată pentru a măsura numărul de lucruri, de obicei atomi sau molecule. Un mol de ceva este egal cu 6,02214078×10 ²³de același lucru (numărul lui Avogadro). De exemplu, un mol de struguri este egal cu 6,0221404078×10 ²³struguri.

Măsura numărului lui Avogadro a fost rafinată în 2019 la 6,02214078×10 ²³.

Oamenii de știință folosesc acest număr deoarece reprezintă numărul de atomi de carbon din 12 grame de carbon-12, care este cel mai comun tip de carbon. Orice lucru poate fi măsurat în moli, dar nu este practic pentru majoritatea sarcinilor, deoarece valoarea este foarte mare. De exemplu, un mol de grapefruit ar fi la fel de mare ca pământul.

Numărul nu se pretează la o exprimare ușoară în cuvinte. Cel mai apropiat număr "obișnuit" este un milion-milioane-milioane-milioane-milioane, care este 10 ²⁴.

Deoarece moleculele și atomii diferiți nu au aceeași masă, un mol dintr-un lucru nu cântărește la fel ca un mol din altceva. Masa atomilor și a moleculelor se măsoară în amu. Un amu este egal cu un gram pe mol. Aceasta înseamnă că, dacă un atom are o masă de un amu, un mol din acest atom cântărește un gram.

Matematică cu molul

Moli = masă (g) / masă relativă (grame pe mol)

Exemplu: Câți moli există în 20 de grame de hidrogen?

Pentru masa relativă a hidrogenului se poate folosi o valoare de 1, deși valoarea corectă este puțin mai mare. Așadar: moli = masă/masă relativă = 20/1 = 20 moli.

Moli = concentrație (mol/dm³) x volum (dm ³)

Exemplu: Câți moli sunt în 100 cm³de H ₂SO ₄0.1M ?

1 dm³ este egal cu 1000 cm ³, astfel încât valoarea în centimetri cubi trebuie împărțită la 1000. 100/1000 x 0,1 = 0,01 moli.

O moleculă de metan este formată dintr-un atom de carbon și patru atomi de hidrogen. Carbonul are o masă de 12,011 u și hidrogenul are o masă de 1,008 u. Aceasta înseamnă că masa unei molecule de metan este de 12,011 u + (4 × 1,008u), adică 16,043 u. Aceasta înseamnă că un mol de metan are o masă de 16,043 grame.

O cârtiță poate fi considerată ca fiind două pungi cu bile de dimensiuni diferite. O pungă conține 3 mingi de tenis și cealaltă 3 mingi de fotbal. Ambele pungi conțin același număr de mingi, dar masa mingilor de fotbal este mult mai mare. Este un mod diferit de a măsura lucrurile. Molii măsoară numărul de particule, nu masa. Așadar, ambele pungi conțin trei moli.

Un mol este pur și simplu o unitate de măsură a numărului de lucruri. Alte unități comune includ o duzină, care înseamnă 12, și un scor, care înseamnă 20. În mod similar, un mol se referă la o cantitate specifică - caracteristica sa distinctivă este că numărul său este mult mai mare decât alte unități comune. Astfel de unități sunt inventate de obicei atunci când unitățile existente nu pot descrie ceva suficient de ușor. Reacțiile chimice au loc, de obicei, între molecule cu greutăți diferite, ceea ce înseamnă că măsurătorile de masă (cum ar fi gramele) pot fi înșelătoare atunci când se compară reacțiile moleculelor individuale. Pe de altă parte, utilizarea numărului absolut de atomi/molecule/ioni ar fi, de asemenea, derutantă, deoarece numerele masive implicate ar face mult prea ușor să se rătăcească o valoare sau să se omită o cifră. Ca atare, lucrul în moli permite oamenilor de știință să se refere la o cantitate specifică de molecule sau atomi fără a recurge la numere excesiv de mari.

Unități conexe

Unitățile SI pentru concentrația molară sunt mol/m³ . Cu toate acestea, în majoritatea scrierilor chimice se utilizează mol/dm , sau mol dm^3-3 , care este același lucru cu mol/L. Aceste unități sunt adesea scrise cu majusculă M (pronunțat "molar"), uneori precedate de un prefix SI, de exemplu, milimoli pe litru (mmol/L) sau milimolar (mM), micromoli/litru (µmol/L) sau micromolar (µM), sau nanomoli/L (nmol/L) sau nanomolar (nM).

Randamentul absolut al unei reacții chimice se exprimă de cele mai multe ori în moli (numit "randament molar").

Întrebări și răspunsuri

Î: Care este unitatea SI folosită pentru a măsura moleculele și atomii?

R: Unitatea SI utilizată pentru a măsura moleculele și atomii este molul.

Î: Câte molecule sunt într-un mol?

R: Un mol conține aproximativ 600 de septimiliarde de molecule.

Î: De ce folosesc oamenii de știință acest număr?

R: Oamenii de știință folosesc acest număr deoarece 1 gram de hidrogen este echivalent cu 1 mol de atomi.

Î: Care este valoarea exactă a unui mol?

R: Valoarea exactă a unui mol este 6,02214078×1023, după numele inventatorului său Avogadro.

Î: Este practic să se măsoare majoritatea funcțiilor în moli?

R: Nu, nu este practic să măsurăm majoritatea sarcinilor cu ajutorul molilor, deoarece valoarea este atât de mare încât un mol de grapefruit ar fi de mărimea Pământului.

Î: Cum se măsoară diferite molecule și atomi?

R: Diferitele molecule și atomi se măsoară în amu (unități de masă atomică).

Î: Ce legătură există între amu și gramele pe mol? R: O fiolă este egală cu un gram pe mol, ceea ce înseamnă că, dacă masa unui atom este de o fiolă, un mol al acelui atom cântărește un gram.