Kret to jednostka używana do wyrażenia ilości materii. Jeden kret to około 6,022 x 1023 cząstki. Jest to jedna z podstawowych wielkości Międzynarodowego Układu Jednostek (SI).
Termin mol pochodzi od łacińskiego słowa krety, co oznacza „masę”, i został wprowadzony przez niemieckiego chemika Wilhelma Ostwalda.
Każda substancja może być mierzona w molach. Możemy użyć pieprzyka w odniesieniu do czegoś mikroskopijnego, jak cząsteczki, lub czegoś makroskopowego, jak nasiona.
Na przykład 1 mol wody to 6,022 x 1023 cząsteczki wody. Podobnie 1 mol nasion równa się 6,022 x 1023 posiew. Zauważ, że liczba pierwiastków w molu jest taka sama, niezależnie od analizowanej jednostki.
Używanie moli w obliczeniach chemicznych jest szczególnie ważne przy określaniu ilościowym związków chemicznych, takich jak atomy, jony i cząsteczki, biorących udział w reakcji chemicznej. Ponadto możliwe jest ustalenie proporcji między skalą atomową a inną skalą, którą można zmierzyć.
Stała Mola i Avogadro
Wartość referencyjna stosowana do standaryzacji ilości jednego mola to masa 12g węgla-12.
Carbon-12 składa się z 6 protonów, 6 neutronów i 6 elektronów. Jest to najobficiej występujący i stabilny izotop pierwiastka węgla.
Włoski naukowiec Amedeo Avogadro (1776-1856) zaproponował, aby w tych samych warunkach temperatury i ciśnienia równe objętości gazów zawierały tę samą liczbę cząsteczek.
Za bycie pionierem w badaniu związku między masą w gramach a masą atomową, gdy liczba stanowiąca związek między tymi została odkryta w XX wieku, wielkość pieprzyka została zdefiniowana na cześć naukowca jako stała Avogadro. W związku z tym:
1 mol = 6,02214179 × 1023 cząstki
Obliczenia molowe i masowe
TEN masa atomowa pierwiastków chemicznych znajduje się w układzie okresowym. Na przykład masa atomowa atomu sodu (Na) wynosi 23 g.
Czyli 1 mol sodu = 23 g = 6,022 x 1023 atomy sodu.
Zauważ, że mole, masa i stała Avogadro są ze sobą powiązane. Jeśli znamy przynajmniej jedną z tych wartości, pozostałe możemy określić za pomocą prostej reguły trzech, jak w poniższych przykładach.
1. Jaka jest masa zawarta w 2,5 mola sodu (Na)?
1 mol 23 g Na
2,5 mola x
x = 23. 2,5
x = 57,5 g Na
2. Ile moli znajduje się w 30 g sodu (Na)?
1 mol 23 g Na
x 30 g Na
x = 30/23
x ≈ 1,3 mola Na
3. Ile materii znajduje się w 50 g sodu (Na)?
23 g 6,022 x 1023
50g x
x = 50. 6,022 x 1023/23
x = 13,09 x 1023 atomy sodu
Sprawdź Układ okresowy pierwiastków kompletne i zaktualizowane.
A masa molowa?
TEN masa cząsteczkowa to masa w gramach zawarta w 1 mol substancji, a jej jednostką miary jest g/mol (gramy na mol). Na przykład sód ma 23 g/mol.
Wartość liczbowa masy molowej substancji chemicznej jest równoważna masie cząsteczkowej (MM), czyli sumie mas atomowych tworzących ją atomów.
Użyjemy cząsteczki wody (H2O) jako przykład i określić masę 1 mola substancji.
pierwszy krok: policz liczbę atomów pierwiastków chemicznych we wzorze substancji.
Woda składa się z:
Tlen (O): 1 atom
Wodór (H): 2 atomy
Drugi krok: Zapoznać się z układem okresowym pierwiastków dla masy atomowej pierwiastków.
Uwaga: dla ułatwienia posługujemy się tutaj wartościami przybliżonymi.
Tlen (O): 16 u
Wodór (H): 1 u
3 krok: pomnóż masy pierwiastków przez liczbę atomów w substancji.
Tlen (O): 1 x 16 u = 1 x 16 u
Wodór (H): 2 x 1 u = 2 u
4 krok: Dodaj masy atomowe i określ masę cząsteczkową.
MMWoda: 16 u + 2 u = 18 u
Dlatego masa cząsteczkowa wody wynosi 18 u, a masa molowa 18 g/mol. Oznacza to, że w jednym molu jest 6,022 x 1023 cząsteczki wody, co odpowiada 18 gramom.
Dlatego, aby określić liczbę moli musimy znać masę i skład chemiczny substancji.
Teraz rozwiążmy kilka przykładów dotyczących ilości mol, masy i ilości cząstek.
1. Jaka jest masa zawarta w 3 molach wody (H2O)?
1 mol 18 g H2O
3 mole x
x = 18. 3
x = 54 g H2O
2. Ile moli znajduje się w 80 g wody (H2O)?
1 mol 18 g H2O
x 80 g H2O
x = 80/18
x ≈ 4,44 mola H2O
3. Jaka jest ilość materii w 20 g wody (H2O)?
18 g 6,022 x 1023
20g x
x = 20. 6022 x 1023/18
x = 6,69 x 1023 cząsteczki H2O
Dowiedz się więcej o masa cząsteczkowa.
Związek między molem a objętością molową
W STP w normalnych warunkach temperatury (273 K) i ciśnienia (1 w nocy) gaz zajmuje objętość 22,4 l. Ta wartość to molowa objętość gazów.
Jak zaproponował Avogadro, objętość zajmowana przez gazy, niezależnie od ich składu, jest powiązana z liczbą cząsteczek. Tak więc, nawet jeśli mamy dwa różne gazy uwięzione w pojemnikach, jeśli objętość jest taka sama, obie kolby mają taką samą ilość cząsteczek.
Na przykład dla gazów tlen i wodór mamy następującą zależność:
1 mol wodoru (H2) = 22,4 l = 2 g = 6,022 x 1023 cząsteczki H2
1 mol tlenu (O2) = 22,4 l = 32 g = 6,022 x 1023 O cząsteczki2
Należy zauważyć, że 1 mol dowolnej substancji w stanie gazowym zajmuje objętość 22,4 l, ale masa będzie inna, ponieważ składy gazów są różne.
Dowiedz się więcej o Prawo Avogadro.
