خلد هي الوحدة المستخدمة للتعبير عن مقدار المادة. يبلغ حجم الخلد الواحد 6.022 × 10 تقريبًا23 حبيبات. إنها إحدى الكميات الأساسية للنظام الدولي للوحدات (SI).
مصطلح مول يأتي من الكلمة اللاتينية حيوانات الخلد، والتي تعني "الكتلة" ، وقدمها الكيميائي الألماني فيلهلم أوستوالد.
يمكن قياس أي مادة في الشامات. يمكننا استخدام الخلد للإشارة إلى شيء مجهري ، مثل الجزيئات ، أو شيء مجهري ، مثل البذور.
على سبيل المثال ، 1 مول من الماء يساوي 6.022 × 1023 جزيئات الماء. وبالمثل ، فإن 1 مول من البذور يساوي 6.022 × 1023 بذور. لاحظ أن عدد العناصر في الخلد هو نفسه بغض النظر عن الكيان الذي يتم تحليله.
يعد استخدام المولات في الحسابات الكيميائية أمرًا مهمًا بشكل خاص لقياس الأنواع الكيميائية ، مثل الذرات والأيونات والجزيئات ، التي تشارك في تفاعل كيميائي. بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن عمل تناسب بين المقياس الذري ومقياس آخر يمكن قياسه.
ثابت مول و Avogadro
القيمة المرجعية المستخدمة لتوحيد كمية مول واحد هي كتلة 12 جم من الكربون -12.
يتكون الكربون 12 من 6 بروتونات و 6 نيوترونات و 6 إلكترونات. إنه أكثر النظائر وفرة وثباتًا لعنصر الكربون.
اقترح العالم الإيطالي أميديو أفوجادرو (1776-1856) أنه في ظل نفس ظروف درجة الحرارة والضغط ، تحتوي كميات متساوية من الغازات على نفس العدد من الجزيئات.
لكونك رائدًا في دراسة العلاقة بين الكتلة بالجرام والكتلة الذرية ، عندما يكون الرقم الذي يربط بينهما تم اكتشافه في القرن العشرين ، تم تحديد حجم الخلد ، تكريما للعالم ، على أنه ثابت أفوجادرو. لذلك:
1 مول = 6.02214179 × 1023 حبيبات
حسابات المولي والكتلة
ال الكتلة الذرية من العناصر الكيميائية الموجودة في الجدول الدوري. على سبيل المثال ، الكتلة الذرية لذرة الصوديوم (Na) تساوي 23 جم.
إذن 1 مول من الصوديوم = 23 جم = 6.022 × 1023 ذرات الصوديوم.
لاحظ أن ثابت الخلد والكتلة وثابت أفوجادرو مرتبطان ببعضهما البعض. إذا عرفنا واحدة على الأقل من هذه القيم ، فيمكننا تحديد القيم الأخرى باستخدام قاعدة بسيطة من ثلاثة ، كما في الأمثلة التالية.
1. ما هي الكتلة الموجودة في 2.5 مول من الصوديوم (Na)?
1 مول 23 جم من الصوديوم
2.5 مول x
س = 23. 2,5
س = 57.5 جم من الصوديوم
2. كم عدد الشامات في 30 جم من الصوديوم (Na)?
1 مول 23 جم من الصوديوم
× 30 جم من الصوديوم
س = 30/23
× 1.3 مول من الصوديوم
3. مقدار المادة في 50 جرام من الصوديوم (Na)?
23 جرام 6.022 × 1023
50 جرام x
س = 50. 6.022 × 1023/23
س = 13.09 × 1023 ذرات الصوديوم
تفحص ال الجدول الدوري كاملة ومحدثة.
والكتلة المولية؟
ال الكتلة المولية هي الكتلة بالجرام الموجودة في 1 مول من المادة ووحدة قياسها هي جم / مول (جرام لكل مول). الصوديوم ، على سبيل المثال ، يحتوي على 23 جم / مول.
القيمة العددية للكتلة المولية لمادة كيميائية تعادل الكتلة الجزيئية (مم) ، أي مجموع الكتل الذرية للذرات التي تتكون منها.
سوف نستخدم جزيء الماء (H2س) كمثال وحدد كتلة 1 مول من المادة.
الخطوة الأولى: حساب عدد ذرات العناصر الكيميائية في صيغة المادة.
يتكون الماء من:
الأكسجين (O): 1 ذرة
الهيدروجين (H): 2 ذرات
الخطوة الثانية: استشر الجدول الدوري للكتلة الذرية للعناصر.
ملاحظة: لتسهيل الفهم ، سنستخدم القيم التقريبية هنا.
الأكسجين (O): 16 ش
الهيدروجين (H): 1 ش
الخطوة الثالثة: اضرب كتل العناصر في عدد الذرات في المادة.
الأكسجين (O): 1 × 16 ش = 1 × 16 ش
الهيدروجين (H): 2 × 1 ش = 2 ش
الخطوة الرابعة: أضف الكتل الذرية وحدد الكتلة الجزيئية.
ممماء: 16 ش + 2 ش = 18 ش
إذن ، الكتلة الجزيئية للماء 18 u والكتلة المولية 18 جم / مول. هذا يعني أنه يوجد في مول واحد 6.022 × 1023 جزيئات الماء والتي تعادل 18 جرام.
لذلك ، لتحديد عدد المولات ، نحتاج إلى معرفة الكتلة والتركيب الكيميائي للمادة.
الآن ، دعنا نحل بعض الأمثلة الأخرى المتعلقة بكميات المولي والكتلة وكمية الجسيمات.
1. ما هي الكتلة الموجودة في 3 مولات من الماء (H2س)?
1 مول 18 جم من حمض الهيدروكلوريك2ا
3 مولات x
س = 18. 3
س = 54 جرام من H.2ا
2. كم عدد الشامات الموجودة في 80 جرام من الماء (H.2س)?
1 مول 18 جم من حمض الهيدروكلوريك2ا
× 80 جرام من H.2ا
س = 80/18
× 4.44 مول من H2ا
3. ما هي كمية المادة في 20 جرام من الماء (H2س)?
18 جرام 6.022 × 1023
20 جرام x
س = 20. 6022 × 1023/18
س = 6.69 × 1023 جزيئات H.2ا
تعلم المزيد عن الكتلة الجزيئية.
العلاقة بين حجم الخلد والحجم المولي
في STP ، في ظل الظروف العادية لدرجة الحرارة (273 كلفن) والضغط (1 صباحًا) ، يحتل الغاز حجمًا 22.4 لترًا. هذه القيمة هي الحجم المولي للغازات.
كما اقترح أفوجادرو ، فإن الحجم الذي تشغله الغازات ، بغض النظر عن تركيبها ، مرتبط بعدد الجزيئات. لذا ، حتى لو كان لدينا غازان مختلفان محاصران في حاويات ، إذا كان الحجم متماثلًا ، فإن القواررين لهما نفس كمية الجزيئات.
على سبيل المثال ، بالنسبة لغازات الأكسجين والهيدروجين لدينا العلاقة التالية:
1 مول من الهيدروجين (H2) = 22.4 لتر = 2 جم = 6.022 × 1023 جزيئات H.2
1 مول من الأكسجين (O2) = 22.4 لتر = 32 جم = 6.022 × 1023 يا جزيئات2
لاحظ أن 1 مول من أي مادة في الحالة الغازية يشغل حجمًا 22.4 لترًا ، لكن الكتلة ستكون مختلفة لأن تكوينات الغازات مختلفة.
تعلم المزيد عن قانون أفوجادرو.
