Ang konsepto ng isang nunal ay pangunahing sa kimika at gumaganap ng isang mahalagang papel sa iba't ibang mga kalkulasyon at reaksyon ng kemikal. Nagbibigay-daan ito sa mga chemist na mabilang ang mga substance sa isang standardized na paraan, na nagbibigay-daan sa kanila na mahulaan ang mga resulta ng mga reaksyon at lumikha ng mga tumpak na formulation.
Ang nunal ay isang yunit ng pagsukat na ginagamit sa kimika upang ipahayag ang mga halaga ng isang kemikal na sangkap. Isa ito sa pitong base unit sa International System of Units (SI) at tinukoy bilang ang dami ng anumang kemikal na substance na naglalaman ng kasing dami ng elementary entity, tulad ng mga atomo, molekula, ions, electron, o anumang iba pang particle, gaya ng may mga atomo sa 12 gramo ng purong carbon-12 (12C). Ang bilang ng mga particle sa isang nunal ay kilala bilang numero ni Avogadro, na humigit-kumulang \(6.022 \times 10^{23}\) na entity bawat mole.
Ang nunal ay nagpapahintulot sa mga chemist na mag-convert sa pagitan ng masa ng isang sangkap at ang bilang ng mga particle na nilalaman nito. Ito ay mahalaga dahil ang mga reaksiyong kemikal ay nangyayari sa antas ng butil, ngunit hindi praktikal na direktang sukatin ang eksaktong bilang ng mga particle. Sa pamamagitan ng paggamit ng konsepto ng nunal, madaling makalkula ng mga chemist ang masa ng mga sangkap na kailangan upang makamit ang isang tiyak na bilang ng mga particle para sa isang reaksyon.
Ang ugnayan sa pagitan ng masa, moles, at ang bilang ng mga particle ay maaaring ibuod ng formula:
\( \textrm{Bilang ng mga nunal (n)} = \frac{\textrm{Mass ng substance (m)}}{\textrm{Molar mass (M)}} \)saan:
Dahil sa bilang ng mga moles, ang kabuuang bilang ng mga particle ay maaaring kalkulahin gamit ang numero ni Avogadro:
\( \textrm{Bilang ng mga particle} = \textrm{Bilang ng mga nunal (n)} \times \textrm{Numero ni Avogadro} \)Halimbawa 1: Kalkulahin ang bilang ng mga nunal sa 18 gramo ng tubig (H2O).
Una, tukuyin ang molar mass ng tubig. Ang molar mass ng hydrogen (H) ay humigit-kumulang 1 g/mol, at ang oxygen (O) ay humigit-kumulang 16 g/mol. Samakatuwid, ang molar mass ng tubig, na mayroong dalawang hydrogen atoms at isang oxygen atom, ay \(2 \times 1 g/mol + 16 g/mol = 18 g/mol\) .
Gamit ang formula para sa bilang ng mga moles (n):
\( n = \frac{m}{M} = \frac{18 g}{18 g/mol} = 1 mol \)Nangangahulugan ito na mayroong 1 mole ng mga molekula ng tubig sa 18 gramo ng tubig, na tumutugma sa \(6.022 \times 10^{23}\) mga molekula ng tubig.
Halimbawa 2: Ilang gramo ng carbon dioxide (CO2) ang naglalaman ng \(3 \times 10^{23}\) molekula?
Una, kalkulahin ang bilang ng mga moles ng CO2. Dahil \(3 \times 10^{23}\) ay kalahati ng numero ni Avogadro, kinakatawan nito \(0.5\) moles ng CO2.
Ang molar mass ng CO2 ay maaaring kalkulahin bilang: \(12 g/mol\) (para sa carbon) plus \(2 \times 16 g/mol\) (para sa oxygen) ay katumbas ng \(44 g/mol\) .
Gamit ang relasyon ng mass, moles, at particle number, kalkulahin ang masa:
\( m = n \times M = 0.5 \, \textrm{mol} \times 44 \, \textrm{g/mol} = 22 \, \textrm{g} \)Samakatuwid, \(3 \times 10^{23}\) mga molekula ng carbon dioxide ay tumitimbang ng 22 gramo.
Sa mga reaksiyong kemikal, ang konsepto ng nunal ay ginagamit upang kalkulahin ang mga halaga ng mga reactant at produkto. Ang Stoichiometry, na siyang quantitative na relasyon sa pagitan ng mga reactant at mga produkto sa isang kemikal na reaksyon, ay lubos na umaasa sa konsepto ng nunal. Para sa bawat kemikal na reaksyon, ang mga proporsyon ng mga reactant at produkto ay maaaring ilarawan ng isang balanseng equation ng kemikal, na tumutukoy sa bilang ng mga moles ng bawat sangkap na kasangkot.
Ang pag-unawa sa konsepto ng nunal at ang mga aplikasyon nito sa mga sukat at kalkulasyon ay nagbibigay-daan sa mga chemist at mag-aaral na magkatulad na harapin ang mga kumplikadong equation at reaksyon ng kemikal nang may kumpiyansa.
