Koncept mola temeljan je u kemiji i igra vitalnu ulogu u raznim kemijskim proračunima i reakcijama. Kemičarima omogućuje kvantificiranje tvari na standardiziran način, što im omogućuje predviđanje ishoda reakcija i stvaranje preciznih formulacija.
Mol je mjerna jedinica koja se koristi u kemiji za izražavanje količine kemijske tvari. To je jedna od sedam osnovnih jedinica u Međunarodnom sustavu jedinica (SI) i definirana je kao količina bilo koje kemijske tvari koja sadrži toliko elementarnih entiteta, kao što su atomi, molekule, ioni, elektroni ili bilo koje druge čestice. postoje atomi u 12 grama čistog ugljika-12 (12C). Broj čestica u molu poznat je kao Avogadrov broj, što je otprilike \(6.022 \times 10^{23}\) entiteta po molu.
Mol omogućuje kemičarima pretvorbu između mase tvari i broja čestica koje sadrži. To je ključno jer se kemijske reakcije odvijaju na razini čestica, ali je nepraktično izravno mjeriti točan broj čestica. Koristeći koncept mole, kemičari mogu lako izračunati masu tvari potrebnu za postizanje određenog broja čestica za reakciju.
Odnos između mase, molova i broja čestica može se sažeti formulom:
\( \textrm{Broj molova (n)} = \frac{\textrm{Masa tvari (m)}}{\textrm{Molarna masa (M)}} \)Gdje:
Uzimajući u obzir broj molova, ukupni broj čestica može se izračunati pomoću Avogadrova broja:
\( \textrm{Broj čestica} = \textrm{Broj molova (n)} \times \textrm{Avogadrov broj} \)Primjer 1: Izračunajte broj molova u 18 grama vode (H2O).
Najprije odredimo molarnu masu vode. Molarna masa vodika (H) je približno 1 g/mol, a kisika (O) je oko 16 g/mol. Stoga je molarna masa vode, koja ima dva atoma vodika i jedan atom kisika, \(2 \times 1 g/mol + 16 g/mol = 18 g/mol\) .
Korištenje formule za broj molova (n):
\( n = \frac{m}{M} = \frac{18 g}{18 g/mol} = 1 mol \)To znači da postoji 1 mol molekula vode u 18 grama vode, što odgovara \(6.022 \times 10^{23}\) molekula vode.
Primjer 2: Koliko grama ugljičnog dioksida (CO2) sadrži \(3 \times 10^{23}\) molekula?
Prvo izračunajte broj molova CO2. Budući da je \(3 \times 10^{23}\) polovica Avogadrova broja, predstavlja \(0.5\) mola CO2.
Molarna masa CO2 može se izračunati kao: \(12 g/mol\) (za ugljik) plus \(2 \times 16 g/mol\) (za kisik) jednako je \(44 g/mol\) .
Koristeći odnos mase, molova i broja čestica, izračunajte masu:
\( m = n \times M = 0.5 \, \textrm{mol} \times 44 \, \textrm{g/mol} = 22 \, \textrm{g} \)Prema tome, \(3 \times 10^{23}\) molekula ugljičnog dioksida teže 22 grama.
U kemijskim reakcijama, koncept mola se koristi za izračunavanje količina reaktanata i produkata. Stehiometrija, koja je kvantitativni odnos između reaktanata i proizvoda u kemijskoj reakciji, uvelike se oslanja na koncept mola. Za svaku kemijsku reakciju, udjeli reaktanata i proizvoda mogu se opisati uravnoteženom kemijskom jednadžbom, koja navodi broj molova svake uključene tvari.
Razumijevanje koncepta mole i njegove primjene u mjerenjima i izračunima omogućuje kemičarima i studentima da se s povjerenjem uhvate u koštac sa složenim kemijskim jednadžbama i reakcijama.
