درک مفهوم مول و کاربردهای آن در شیمی

مول یک واحد اندازه گیری است و یکی از هفت واحد پایه در سیستم بین المللی واحدها (SI) به شمار می آید. زمانی که واحدهای موجود کافی نیستند، واحدهای جدیدی اختراع می شوند. به عنوان مثال، واکنش های شیمیایی اغلب در سطوحی انجام می شوند که استفاده از گرم منطقی نیست و از طرف دیگر، استفاده از تعداد مطلق اتم ها، مولکول ها یا یون ها نیز ممکن است گیج کننده باشد. بنابراین، دانشمندان مول را اختراع کردند تا فاصله بین اعداد بسیار کوچک و بسیار بزرگ را پر کنند.

در ادامه نگاهی به این موضوع خواهیم داشت که مول چیست، چرا از مول ها استفاده می کنیم و چگونه می توان بین مول و گرم تبدیل انجام داد.

نکات کلیدی

• مول یک واحد SI است که برای اندازه گیری مقدار هر ماده ای استفاده می شود.
• اختصار مول، mol است.
• یک مول به طور دقیق 6.02214076×1023 ذره است. این «ذرات» می توانند چیزهای کوچک مانند الکترون ها یا اتم ها و یا چیزهای بزرگ مانند فیل ها یا ستاره ها باشند.

مول چیست؟

مانند تمام واحدها، مول باید تعریف شود یا بر اساس چیزی قابل تکرار باشد. تعریف فعلی مول مشخص است، اما قبلاً بر اساس تعداد اتم ها در نمونه ای از ایزوتوپ کربن-12 بوده است.

امروزه، یک مول معادل تعداد ذرات آووگادرو است که به طور دقیق 6.02214076×1023 است. برای تمام مقاصد عملی، جرم یک مول از یک ترکیب به گرم تقریباً برابر با جرم یک مولکول از آن ترکیب به دالتون است.

در اصل، یک مول به عنوان مقدار هر چیزی که شامل همان تعداد ذراتی باشد که در 12.000 گرم کربن-12 وجود دارد تعریف می شود. آن تعداد ذرات، عدد آووگادرو است که تقریباً برابر با 6.02×1023 است. یک مول از اتم های کربن برابر با 6.02×1023 اتم کربن است. یک مول از معلمان شیمی برابر با 6.02×1023 معلم شیمی است. نوشتن کلمه «مول» بسیار راحت تر از نوشتن «6.02×1023» هر بار که می خواهید به تعداد زیادی اشاره کنید، است. به همین دلیل این واحد خاص اختراع شد.

چرا از مول ها استفاده می کنیم

چرا باید تنها به واحدهایی مانند گرم (و نانوگرم و کیلوگرم و غیره) اکتفا کنیم؟ پاسخ این است که مول ها یک روش ثابت برای تبدیل بین اتم ها یا مولکول ها و گرم ها به ما می دهند. این واحد برای انجام محاسبات بسیار راحت است. شما ممکن است در ابتدا استفاده از آن را چندان راحت نیابید، اما وقتی به آن عادت کردید، یک مول به اندازه یک دوجین یا یک بایت برای شما عادی خواهد شد.

تبدیل مول ها به گرم

تبدیل مول های یک ماده به گرم یکی از رایج ترین محاسبات شیمیایی است. وقتی که معادلات را متعادل می کنید، از نسبت مول بین واکنش دهنده ها و محصولات استفاده خواهید کرد. برای انجام این تبدیل، تنها به یک جدول تناوبی یا فهرست دیگری از جرم های اتمی نیاز دارید.

مثال: 0.2 مول از CO2 چند گرم دی اکسید کربن است؟

جرم های اتمی کربن و اکسیژن را جستجو کنید. این مقدار، تعداد گرم ها در هر مول از اتم ها است.

کربن (C) دارای 12.01 گرم به ازای هر مول و اکسیژن (O) دارای 16.00 گرم به ازای هر مول است.

یک مولکول دی اکسید کربن شامل 1 اتم کربن و 2 اتم اکسیژن است، بنابراین:

تعداد گرم ها به ازای هر مول CO2 برابر است با 12.01 + [2 × 16.00]

تعداد گرم ها به ازای هر مول CO2 برابر است با 12.01 + 32.00

تعداد گرم ها به ازای هر مول CO2 برابر است با 44.01 گرم/مول

به سادگی این تعداد گرم به ازای هر مول را در تعداد مول هایی که دارید ضرب کنید تا به جواب نهایی برسید:

گرم ها در 0.2 مول CO2 برابر است با 0.2 مول × 44.01 گرم/مول

گرم ها در 0.2 مول CO2 برابر است با 8.80 گرم

خوب است که از روش هایی استفاده کنید که واحدها با هم لغو شوند تا واحد مورد نیاز شما باقی بماند. در مثال بالا، مول ها از محاسبه لغو شدند و فقط گرم ها باقی ماندند.

شما همچنین می توانید گرم ها را به مول تبدیل کنید.