Mol (eenheid)
Mole is de SI-meeteenheid die wordt gebruikt om het aantal dingen te meten, meestal atomen of moleculen. Een mol van iets is gelijk aan 6,02214078×1023 van dezelfde dingen (Avogadro's getal). Bijvoorbeeld, één mol druiven is 6,02214078×1023 druiven.
De meting van het nummer van Avogadro werd in 2019 verfijnd tot 6,02214078×1023.
Wetenschappers gebruiken dit getal omdat het het aantal koolstofatomen in 12 gram koolstof-12 is, wat de meest voorkomende soort koolstof is. Alles kan worden gemeten in mollen, maar het is niet praktisch voor de meeste taken omdat de waarde zo massief is. Bijvoorbeeld, een mol grapefruits zou zo groot zijn als de aarde.
Het getal leent zich niet voor een gemakkelijke woordkeuze. Het dichtstbijzijnde "toevallige" getal is een miljoen-miljoen-miljoen-miljoen, dat is 1024.
Omdat verschillende moleculen en atomen niet dezelfde massa hebben, weegt één mol van het ene ding niet hetzelfde als één mol van iets anders. Atomen en molecuulmassa wordt gemeten in amu. Eén amu is gelijk aan één gram per mol. Dit betekent dat als een atoom een massa heeft van één amu, één mol van dit atoom één gram weegt.
Wiskunde met de mol
Mollen = massa (g) / Relatieve massa (gram per mol)
Voorbeeld: Hoeveel mollen zitten er in 20 gram waterstof?
Een waarde van 1 kan worden gebruikt voor de relatieve massa van waterstof, hoewel de juiste waarde iets groter is. Dus: mollen = massa/relatieve massa = 20/1 = 20 mol.
Mollen = concentratie (mol/dm3) x volume (dm3)
Voorbeeld: Hoeveel mollen zijn er in 100cm3 van 0,1M H2SO4?
1 dm3 is hetzelfde als 1000 cm3, dus de waarde in kubieke centimeter moet worden gedeeld door 1000. 100/1000 x 0,1 = 0,01 mollen.
Een methaanmolecuul wordt gemaakt van één koolstofatoom en vier waterstofatomen. Koolstof heeft een massa van 12,011 u en waterstof heeft een massa van 1,008 u. Dit betekent dat de massa van één methaanmolecuul 12,011 u + (4 × 1,008u) is, of 16,043 u. Dit betekent dat één methaanmolecuul een massa van 16,043 gram heeft.
Een moedervlek kan worden gezien als twee zakken met ballen van verschillende grootte. De ene zak bevat 3 tennisballen en de andere 3 voetballen. Er zit hetzelfde aantal ballen in beide zakken, maar de massa van de ballen is veel groter. Het is een andere manier om dingen te meten. Mollen meten het aantal deeltjes, niet de massa. Dus beide zakken bevatten drie mollen.
Een mol is gewoon een eenheid van het aantal dingen. Andere gemeenschappelijke eenheden zijn een dozijn, dat wil zeggen 12, en een score, dat wil zeggen 20. Op dezelfde manier verwijst een mol naar een specifieke hoeveelheid - zijn onderscheidend kenmerk is dat zijn aantal veel groter is dan andere gemeenschappelijke eenheden. Zulke eenheden worden meestal uitgevonden wanneer bestaande eenheden iets niet gemakkelijk genoeg kunnen beschrijven. Chemische reacties vinden meestal plaats tussen moleculen met een verschillend gewicht, wat betekent dat massametingen (zoals gram) misleidend kunnen zijn als men de reacties van individuele moleculen vergelijkt. Aan de andere kant zou het gebruik van het absolute aantal atooms/moleculen/ionen ook verwarrend zijn, omdat het door de enorme aantallen maar al te gemakkelijk zou zijn om een waarde te misplaatsen of een cijfer te laten vallen. Het werken in mollen stelt wetenschappers in staat om te verwijzen naar een specifieke hoeveelheid moleculen of atomen zonder dat ze hun toevlucht hoeven te nemen tot te grote aantallen.
Verwante eenheden
De SI-eenheden voor de molaire concentratie zijn mol/m3. De meeste chemische schrijfwijzen gebruiken echter mol/dm3, of mol dm-3, wat hetzelfde is als mol/L. Deze eenheden worden vaak geschreven met een hoofdletter M (uitgesproken als "mol"), soms voorafgegaan door een SI-voorvoegsel, bijvoorbeeld millimolair (mmol/L) of millimolair (mM), micromoles/liter (µmol/L) of micromolair (µM), of nanomoles/L (nmol/L) of nanomolair (nM).
De absolute opbrengst van een chemische reactie wordt meestal uitgedrukt in mollen (de "molaire opbrengst" genoemd).
Vragen en antwoorden
V: Welke SI-eenheid wordt gebruikt om moleculen en atomen te meten?
Antwoord: De SI-eenheid die wordt gebruikt om moleculen en atomen te meten is de mol.
V: Hoeveel moleculen zitten er in een mol?
Antwoord: Een mol bevat ongeveer 600 septimiljoen moleculen.
V: Waarom gebruiken wetenschappers dit getal?
Antwoord: Wetenschappers gebruiken dit getal omdat 1 gram waterstof overeenkomt met 1 mol atomen.
V: Wat is de exacte waarde van een mol?
Antwoord: De exacte waarde van een mol is 6,02214078×1023, genoemd naar de uitvinder Avogadro.
V: Is het praktisch om de meeste functies in mollen te meten?
Antwoord: Nee, het is niet praktisch om de meeste taken met mollen te meten, omdat de waarde zo groot is dat één mol grapefruit de grootte van de aarde zou hebben.
V: Hoe meet u verschillende moleculen en atomen?
A: Verschillende moleculen en atomen worden gemeten in amu (atomaire massa eenheden).
Vraag: Wat is het verband tussen amu en gram per mol? Antwoord: Eén ampul is gelijk aan één gram per mol, wat betekent dat als de massa van een atoom één ampul is, één mol van dat atoom één gram weegt.
