Mól
A mól az SI mértékegység, amelyet a dolgok, általában atomok vagy molekulák számának mérésére használnak. Egy mól valamiből 6,02214078×1023 azonos dologgal egyenlő (Avogadro-szám). Például egy mól szőlő 6,02214078×1023 szem szőlő.
Az Avogadro-számot 2019-ben 6,02214078×1023-ra finomították.
A tudósok azért használják ezt a számot, mert ez a szénatomok száma 12 gramm szén-12-ben, amely a leggyakoribb szénfajta. Bármit lehet mólban mérni, de ez a legtöbb feladatnál nem praktikus, mert az érték olyan hatalmas. Például egy mól grapefruit akkora lenne, mint a Föld.
Ez a szám nem könnyen kifejezhető szavakkal. A legközelebbi "hétköznapi" szám az egymillió-millió-millió-millió-millió, ami 1024.
Mivel a különböző molekulák és atomok tömege nem azonos, egy mólnyi anyag nem ugyanannyit nyom, mint egy mólnyi más anyag. Az atomok és molekulák tömegét amu-ban mérik. Egy amu egyenlő egy gramm/mol tömeggel. Ez azt jelenti, hogy ha egy atom tömege egy amu, akkor ennek az atomnak egy mólja egy grammot nyom.
Matematika a molekulával
Mol = tömeg (g) / relatív tömeg (gramm/mol)
Példa: Hány mol van 20 gramm hidrogénben?
A hidrogén relatív tömegére 1 értéket lehet használni, bár a helyes érték valamivel nagyobb. Tehát: mol = tömeg/relatív tömeg = 20/1 = 20 mol.
Mol = koncentráció (mol/dm3) x térfogat (dm3)
Példa: Hány mól van 100 cm3 0,1 M H2SO4-ben?
1 dm3 megegyezik 1000 cm3 -rel, tehát a köbcentiméterben megadott értéket el kell osztani 1000-rel. 100/1000 x 0,1 = 0,01 mól.
A metánmolekula egy szénatomból és négy hidrogénatomból áll. A szén tömege 12,011 u, a hidrogén tömege pedig 1,008 u. Ez azt jelenti, hogy egy metánmolekula tömege 12,011 u + (4 × 1,008u), azaz 16,043 u. Ez azt jelenti, hogy egy mól metán tömege 16,043 gramm.
A vakondot úgy lehet elképzelni, mint két különböző méretű golyóból álló zsákot. Az egyik zsákban 3 teniszlabda, a másikban pedig 3 labda van. Mindkét zsákban ugyanannyi labda van, de a labdák tömege sokkal nagyobb. Ez egy másfajta módja a dolgok mérésének. A molok a részecskék számát mérik, nem a tömeget. Tehát mindkét zsákban három mól van.
A mól egyszerűen a dolgok számának egy egysége. Más gyakori egységek közé tartozik a tucat, ami 12-t jelent, és a pont, ami 20-at jelent. Hasonlóképpen, a mól egy konkrét mennyiségre utal - megkülönböztető jellemzője, hogy a száma jóval nagyobb, mint más általános egységeké. Az ilyen egységeket általában akkor találják ki, amikor a meglévő egységek nem tudnak valamit elég könnyen leírni. A kémiai reakciók jellemzően különböző tömegű molekulák között zajlanak, ami azt jelenti, hogy a tömeg mérése (például gramm) félrevezető lehet, ha az egyes molekulák reakcióit hasonlítjuk össze. Másrészt az atomok/molekulák/ionok abszolút számának használata szintén zavaró lenne, mivel a hatalmas számok miatt túlságosan könnyű lenne eltéveszteni egy értéket vagy kihagyni egy számjegyet. A mólban való munkavégzés lehetővé teszi a tudósok számára, hogy a molekulák vagy atomok meghatározott mennyiségére hivatkozzanak anélkül, hogy túlságosan nagy számokat használnának.
Kapcsolódó egységek
A moláris koncentráció SI-egysége a mol/m3. A legtöbb kémiai írás azonban a mol/dm3 vagy mol dm-3 egységet használja, ami megegyezik a mol/l értékkel. Ezeket az egységeket gyakran nagy M betűvel írják (ejtsd: "molar"), néha SI előtaggal, például millimol/liter (mmol/L) vagy millimoláris (mM), mikromol/liter (µmol/L) vagy mikromoláris (µM), vagy nanomol/l (nmol/L) vagy nanomoláris (nM).
Egy kémiai reakció abszolút hozamát többnyire molban adják meg (az úgynevezett "moláris hozam").
Kérdések és válaszok
K: Mi az az SI-egység, amelyet a molekulák és atomok mérésére használnak?
V: A molekulák és atomok mérésére használt SI-egység a mól.
K: Hány molekula van egy mólban?
V: Egy mól körülbelül 600 szeptimillió molekulát tartalmaz.
K: Miért használják a tudósok ezt a számot?
V: A tudósok azért használják ezt a számot, mert 1 gramm hidrogén 1 mól atomnak felel meg.
K: Mi az egy mól pontos értéke?
V: Az egy mól pontos értéke 6,02214078×1023, amely Avogadro feltalálójáról kapta a nevét.
K: Praktikus-e a legtöbb funkciót mólban mérni?
V: Nem, a legtöbb feladatot nem praktikus molokkal mérni, mert az érték olyan hatalmas, hogy egy mol grapefruit akkora lenne, mint a Föld.
K: Hogyan mérjük a különböző molekulákat és atomokat?
V: A különböző molekulákat és atomokat amu (atomi tömegegység) mértékegységben mérik.
K: Hogyan viszonyul az amu a gramm/molhoz? V: Egy ampulla egy grammot jelent mólonként, ami azt jelenti, hogy ha egy atom tömege egy ampulla, akkor az atom egy mólja egy grammot nyom.
