Krtko je jednotka používaná na vyjadrenie množstva hmoty. Jeden mól je približne 6,022 x 1023 častice. Je to jedna zo základných veličín Medzinárodného systému jednotiek (SI).
Termín mol pochádza z latinského slova krtkov, čo znamená „masa“, a zaviedol ho nemecký chemik Wilhelm Ostwald.
Akákoľvek látka môže byť meraná v móloch. Krtek môžeme použiť na označenie niečoho mikroskopického, ako sú molekuly, alebo niečoho makroskopického, ako sú semená.
Napríklad 1 mol vody sa rovná 6,022 x 1023 molekuly vody. Podobne 1 mol semien sa rovná 6,022 x 1023 semená. Všimnite si, že počet prvkov v mole je rovnaký bez ohľadu na analyzovanú entitu.
Použitie molov v chemických výpočtoch je obzvlášť dôležité pre kvantifikáciu chemických druhov, ako sú atómy, ióny a molekuly, ktoré sa podieľajú na chemickej reakcii. Okrem toho je možné vytvoriť pomer medzi atómovou stupnicou a inou stupnicou, ktorú možno merať.
Mol a Avogadrova konštanta
Referenčná hodnota použitá na štandardizáciu množstva jedného mólu je hmotnosť 12 g uhlíka-12.
Uhlík-12 sa skladá zo 6 protónov, 6 neutrónov a 6 elektrónov. Je to najrozšírenejší a najstabilnejší izotop prvku uhlíka.
Taliansky vedec Amedeo Avogadro (1776-1856) navrhol, že za rovnakých podmienok teploty a tlaku obsahujú rovnaké objemy plynov rovnaký počet molekúl.
Za to, že ste priekopníkom v štúdiu vzťahu medzi hmotnosťou v gramoch a atómovou hmotnosťou, keď číslo, ktoré vytvára spojenie medzi týmito bola objavená v 20. storočí, veľkosť krtka bola na počesť vedca definovaná ako konštanta Avogadro. Preto:
1 mól = 6,02214179 × 1023 častice
Molekulárne a hmotnostné výpočty
THE atómová hmotnosť chemických prvkov sa nachádza v periodickej tabuľke. Napríklad atómová hmotnosť atómu sodíka (Na) je 23 g.
Takže 1 mol sodíka = 23 g = 6,022 x 1023 atómy sodíka.
Všimnite si, že mol, hmotnosť a Avogadrova konštanta spolu súvisia. Ak poznáme aspoň jednu z týchto hodnôt, môžeme ostatné určiť pomocou jednoduchého pravidla troch, ako v nasledujúcich príkladoch.
1. Aká je hmotnosť obsiahnutá v 2,5 mol sodíka (Na)?
1 mol 23 g Na
2,5 mol x
x = 23. 2,5
x = 57,5 g Na
2. Koľko mólov je v 30 g sodíka (Na)?
1 mol 23 g Na
x 30 g Na
x = 30/23
x ≈ 1,3 mol Na
3. Koľko hmoty je v 50 g sodíka (Na)?
23 g 6,022 x 1023
50 g x
x = 50. 6,022 x 1023/23
x = 13,09 x 1023 Atómy Na
Pozrite sa na Periodická tabuľka úplné a aktualizované.
A molárna hmotnosť?
THE molárna hmota je hmotnosť v gramoch obsiahnutá v 1 mol látky a jej merná jednotka je g/mol (gramy na mol). Sodík má napríklad 23 g/mol.
Číselná hodnota molárnej hmotnosti chemickej látky je ekvivalentná molekulovej hmotnosti (MM), teda súčtu atómových hmotností atómov, ktoré ju tvoria.
Použijeme molekulu vody (H2O) ako príklad a určte hmotnosť 1 mol látky.
1. krok: spočítajte počet atómov chemických prvkov vo vzorci látky.
Voda sa skladá z:
Kyslík (O): 1 atóm
Vodík (H): 2 atómy
2. krok: Atómovú hmotnosť prvkov nájdete v periodickej tabuľke.
Poznámka: Na uľahčenie pochopenia tu budeme používať približné hodnoty.
Kyslík (O): 16 u
Vodík (H): 1 u
3. krok: vynásobte hmotnosti prvkov počtom atómov v látke.
Kyslík (O): 1 x 16 u = 1 x 16 u
Vodík (H): 2 x 1 u = 2 u
4. krok: Pridajte atómové hmotnosti a určte molekulovú hmotnosť.
MMVoda: 16 u + 2 u = 18 u
Preto je molekulová hmotnosť vody 18 u a molárna hmotnosť je 18 g/mol. To znamená, že v jednom mole je 6,022 x 1023 molekuly vody, čo zodpovedá 18 gramom.
Preto na určenie počtu mólov potrebujeme poznať hmotnosť a chemické zloženie látky.
Teraz poďme vyriešiť niekoľko ďalších príkladov týkajúcich sa mol, hmotnosti a množstva častíc.
1. Aká je hmotnosť obsiahnutá v 3 móloch vody (H2O)?
1 mol 18 g H2O
3 móly x
x = 18. 3
x = 54 g H2O
2. Koľko mólov je v 80 g vody (H2O)?
1 mol 18 g H2O
x 80 g H2O
x = 80/18
x ≈ 4,44 mol H2O
3. Aké je množstvo látky v 20 g vody (H2O)?
18 g 6,022 x 1023
20 g x
x = 20. 6 022 x 1023/18
x = 6,69 x 1023 H molekuly2O
Naučiť sa viac o molekulová hmotnosť.
Vzťah medzi molárnym a molárnym objemom
Pri STP za normálnych podmienok teploty (273 K) a tlaku (1 hodina ráno) plyn zaberá objem 22,4 l. Táto hodnota je molárny objem plynov.
Ako navrhol Avogadro, objem, ktorý zaberajú plyny, bez ohľadu na ich zloženie, súvisí s počtom molekúl. Takže aj keď máme dva rôzne plyny zachytené v nádobách, ak je objem rovnaký, dve banky majú rovnaké množstvo molekúl.
Napríklad pre plyny kyslík a vodík máme nasledujúci vzťah:
1 mol vodíka (H2) = 22,4 1 = 2 g = 6,022 x 1023 H molekuly2
1 mól kyslíka (O2) = 22,4 l = 32 g = 6,022 x 1023 O molekuly2
Všimnite si, že 1 mol akejkoľvek látky v plynnom stave zaberá objem 22,4 l, ale hmotnosť bude iná, pretože zloženie plynov je odlišné.
Naučiť sa viac o Avogadrov zákon.
