Krt je enota, ki se uporablja za izražanje količine snovi. En mol je približno 6,022 x 1023 delci. Je ena temeljnih količin mednarodnega sistema enot (SI).
Izraz mol izvira iz latinske besede madeži, kar pomeni »masa«, predstavil pa ga je nemški kemik Wilhelm Ostwald.
Vsako snov je mogoče izmeriti v molih. Mol lahko uporabimo za sklicevanje na nekaj mikroskopskega, kot so molekule, ali nekaj makroskopskega, kot so semena.
Na primer, 1 mol vode je enak 6,022 x 1023 molekule vode. Prav tako je 1 mol semen enak 6,022 x 1023 semena. Upoštevajte, da je število elementov v molu enako ne glede na entiteto, ki jo analiziramo.
Uporaba molov v kemičnih izračunih je še posebej pomembna za kvantificiranje kemičnih vrst, kot so atomi, ioni in molekule, ki sodelujejo v kemični reakciji. Poleg tega je mogoče narediti razmerje med atomsko lestvico in drugo lestvico, ki jo je mogoče izmeriti.
Molova in Avogadrova konstanta
Referenčna vrednost, ki se uporablja za standardizacijo količine enega mola, je masa 12 g ogljika-12.
Ogljik-12 je sestavljen iz 6 protonov, 6 nevtronov in 6 elektronov. Je najbolj razširjen in stabilen izotop elementa ogljika.
Italijanski znanstvenik Amedeo Avogadro (1776-1856) je predlagal, da pod enakimi pogoji temperature in tlaka enake količine plinov vsebujejo enako število molekul.
Ker je bil pionir pri preučevanju razmerja med maso v gramih in atomsko maso, ko je število, ki povezuje je bila odkrita v 20. stoletju, je bila velikost mola v čast znanstvenika opredeljena kot konstanta Avogadro. torej:
1 mol = 6,02214179 × 1023 delci
Izračuni molov in mase
THE atomska masa kemičnih elementov najdemo v periodnem sistemu. Na primer, atomska masa atoma natrija (Na) je 23 g.
Torej 1 mol natrija = 23 g = 6,022 x 1023 natrijevih atomov.
Upoštevajte, da so mol, masa in Avogadrova konstanta povezani. Če poznamo vsaj eno od teh vrednosti, lahko druge določimo s preprostim pravilom treh, kot v naslednjih primerih.
1. Kakšna je masa, ki jo vsebuje 2,5 mol natrija (Na)?
1 mol 23 g Na
2,5 mol x
x = 23. 2,5
x = 57,5 g Na
2. Koliko molov je v 30 g natrija (Na)?
1 mol 23 g Na
x 30 g Na
x = 30/23
x ≈ 1,3 mola Na
3. Koliko snovi je v 50 g natrija (Na)?
23 g 6,022 x 1023
50 g x
x = 50. 6,022 x 1023/23
x = 13,09 x 1023 Na atomi
Oglejte si Periodični sistem popolno in posodobljeno.
In molska masa?
THE molska masa je masa v gramih, ki jo vsebuje 1 mol snovi, njena merska enota pa je g/mol (gramov na mol). Natrij ima na primer 23 g/mol.
Številčna vrednost molske mase kemične snovi je enaka molekulski masi (MM), to je vsoti atomskih mas atomov, ki jo sestavljajo.
Uporabili bomo molekulo vode (H2O) kot primer in določite maso 1 mol snovi.
1. korak: preštejte število atomov kemičnih elementov v formuli snovi.
Voda je sestavljena iz:
Kisik (O): 1 atom
Vodik (H): 2 atoma
2. korak: Oglejte si periodično tabelo za atomsko maso elementov.
Opomba: za lažje razumevanje bomo tukaj uporabili približne vrednosti.
Kisik (O): 16 u
Vodik (H): 1 u
3. korak: pomnožite mase elementov s številom atomov v snovi.
Kisik (O): 1 x 16 u = 1 x 16 u
Vodik (H): 2 x 1 u = 2 u
4. korak: Dodajte atomske mase in določite molekulsko maso.
MMVoda: 16 u + 2 u = 18 u
Zato je molekulska masa vode 18 u, molska masa pa 18 g/mol. To pomeni, da je v enem molu 6,022 x 1023 molekule vode, kar ustreza 18 gramom.
Zato moramo za določitev števila molov poznati maso in kemično sestavo snovi.
Zdaj pa rešimo še nekaj primerov, ki se nanašajo na količine mol, maso in količino delcev.
1. Kakšna je masa v 3 molih vode (H2O)?
1 mol 18 g H2O
3 mol x
x = 18. 3
x = 54 g H2O
2. Koliko molov je v 80 g vode (H2O)?
1 mol 18 g H2O
x 80 g H2O
x = 80/18
x ≈ 4,44 mola H2O
3. Kolikšna je količina snovi v 20 g vode (H2O)?
18 g 6,022 x 1023
20 g x
x = 20. 6022 x 1023/18
x = 6,69 x 1023 H molekule2O
Več o tem molekulska masa.
Razmerje med molskim in molarnim volumnom
Pri STP pri normalnih pogojih temperature (273 K) in tlaka (1 am) plin zavzema prostornino 22,4 L. Ta vrednost je molska prostornina plinov.
Kot je predlagal Avogadro, je prostornina, ki jo zasedajo plini, ne glede na njihovo sestavo, povezana s številom molekul. Torej, tudi če imamo dva različna plina ujeta v posodah, če je prostornina enaka, imata obe bučki enako količino molekul.
Na primer, za plina kisik in vodik imamo naslednje razmerje:
1 mol vodika (H2) = 22,4 L = 2 g = 6,022 x 1023 H molekule2
1 mol kisika (O2) = 22,4 L = 32 g = 6,022 x 1023 O molekule2
Upoštevajte, da 1 mol katere koli snovi v plinastem stanju zavzema prostornino 22,4 L, vendar bo masa različna, ker je sestava plinov drugačna.
Več o tem Avogadrov zakon.
