مفهوم مول

مفهوم مول چیست؟

مفهوم مول یک روش مناسب برای بیان مقدار یک ماده است. هر اندازه گیری را می توان به دو بخش تقسیم کرد – قدر عددی و واحدهایی که قدر با آنها بیان می شود. به عنوان مثال، وقتی جرم یک توپ 2 کیلوگرم اندازه گیری می شود، قدر “2” و واحد” کیلوگرم”.

وقتی با ذرات در سطح اتمی (یا مولکولی) سروکار داریم، حتی یک گرم از یک عنصر خالص حاوی تعداد زیادی اتم است. اینجاست که مفهوم خال به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. در درجه اول بر واحدی به نام “مول” تمرکز می کند که تعداد بسیار زیادی از ذرات را شامل می شود.

 

مول چیست؟

در زمینه شیمی، مول به عنوان مقدار ماده ای تعریف می شود که دقیقاً حاوی 6.02214076 * 10²³ «موجودات ابتدایی» ماده داده شده است.

 

عدد 6.02214076 * 10²³ عموماً به عنوان ثابت آووگادرو شناخته می شود و اغلب با نماد “NA” نشان داده می شود. موجودات ابتدایی که می توانند در مول ها نمایش داده شوند می توانند اتم ها، مولکول ها، یون های تک اتمی/چند اتمی و سایر ذرات (مانند الکترون ها) باشند(حتی اگر این مقدار شتر! هم داشته باشیم میتوانیم بگوییم ما یک مول شتر! داریم).

به عنوان مثال، یک مول از نمونه خالص کربن-12 (12C) دقیقاً 12 گرم جرم دارد و دارای 6.02214076 * 10²³ (NA) تعداد اتم های 12C است. تعداد مول های یک ماده در یک نمونه خالص را می توان با فرمول زیر نشان داد:

n = N/NA

جایی که n تعداد مول های ماده (یا موجودیت ابتدایی)، N تعداد کل موجودات ابتدایی در نمونه و NA ثابت آووگادرو است.

کلمه “مول” در حدود سال 1896 توسط شیمیدان آلمانی ویلهلم استوالد معرفی شد که این واژه را از کلمه لاتین moles به معنای “تپه” یا “توده” گرفته است.

تعداد مول های یک مولکول ممکن است همیشه با تعداد مول های عناصر تشکیل دهنده آن برابر نباشد. به عنوان مثال، یک مول آب حاوی تعداد NA از مولکول های H2O است. با این حال، هر مولکول آب دارای 2 اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن است. بنابراین یک مول H2O حاوی 2 مول هیدروژن و یک مول اکسیژن است.

اگر برای خرید مواد شیمیایی نیاز به دانستن مول آن داشتید میتوانید با ما تماس بگیرید.

مقادیر مربوط به مفهوم مول و فرمول های آنها

جرم اتمی و مولکولی

جرم اتمی یک عنصر، جرم یک اتم عنصر است که بر حسب واحد جرم اتمی(amu) بیان می شود. فراوانی ایزوتوپ های مختلف عنصر را به حساب می آورد و مقدار متوسطی را به جرم یک اتم عنصر اختصاص می دهد.

 

به عنوان مثال، جرم اتمی کربن 12.011 واحد جرم اتمی است زیرا نمونه های کربن به طور کلی شامل 98.89٪ ایزوتوپ کربن-12، 1.11٪ از کربن-13، و مقادیر کمی از کربن-14 هستند. با این حال، جرم اتمی این ایزوتوپ ها متفاوت است.

 

جرم اتمی اتم کربن-12 12 واحد جرم اتمی است اما اتم کربن-13 13 amu است. جرم اتمی یک عنصر تقریباً برابر است با مجموع تمام پروتون ها و نوترون های موجود در هسته آن.

 

جرم مولکولی یک عنصر مجموع جرم اتمی تمام عناصر تشکیل دهنده آن است. این کمیت نیز بر حسب واحد جرم اتمی نشان داده می شود. بنابراین، جرم مولکولی آب برابر است با مجموع جرم اتمی اجزای تشکیل دهنده آن – هیدروژن و اکسیژن.

 

جرم اتمی هیدروژن 1.00794 amu و جرم اتمی اکسیژن 15.9994 است. از آنجایی که مولکول های آب دارای 2 اتم هیدروژن و تنها یک اتم اکسیژن هستند، جرم مولکولی H2O 18.0154 amu است.

 

جرم مولی

جرم مولی یک ماده به عنوان جرم کل یک مول از ماده تعریف می شود. اغلب بر حسب “گرم در مول” (g/mol) نشان داده می شود. با این حال، واحد SI این کمیت کیلوگرم بر مول است. جرم مولی را می توان با فرمول زیر نشان داد:

 

جرم مولی یک ماده = (جرم ماده بر حسب گرم)/(تعداد مول)

 

به عنوان مثال، جرم مولی آب تقریباً 18.015 گرم بر مول است که جرم تعداد NA مولکول های آب است.

 

جرم اتمی گرم و جرم مولکولی گرم

جرم اتمی گرم یک عنصر، جرم یک مول از آن عنصر است. به طور مشابه، جرم مولکولی گرم یک ترکیب به جرم یک مول منفرد از ترکیب اشاره دارد. بنابراین، جرم اتمی گرم هیدروژن تقریباً 1.007 گرم و جرم مولکولی گرم آب تقریباً 18.015 گرم است.

 

فرمول های مرتبط

تعداد مول ها در یک نمونه معین از یک عنصر/ترکیب را می توان با تقسیم جرم کل نمونه بر جرم مولی عنصر/ترکیب، همانطور که با فرمول زیر توضیح داده شده است، محاسبه کرد.

 

تعداد مول = (جرم نمونه)/(جرم مولی)

 

تعداد کل اتم ها/مولکول ها دریک نمونه را می توان با ضرب تعداد مول ها با ثابت آووگادرو محاسبه کرد. این فرمول را می توان به صورت زیر نوشت:

 

تعداد اتم ها یا مولکول ها = (تعداد مول)*(6.02214076 * 10²³)

 

رابطه بین واحد جرم اتمی  (amu) و گرم به صورت زیر بدست می آید:

 

1 amu = (1 گرم)/(6.02214076 * 10²³) = 1.66*10-24 گرم

 

بنابراین، جرم یک مول از یک عنصر برابر با جرم اتمی آن بر حسب گرم خواهد بود.

 

تعداد الکترون ها در یک مول مولکول هیدروژن

تعداد الکترون های یک مول مولکول هیدروژن است

1 مول H2 حاوی 6.023×1023 مولکول و هر مولکول H2 حاوی دو الکترون است.

 

1 مول = 6.022 * 10²³

 

بنابراین مجموع شماره الکترون های موجود در یک مول H2 برابر با 12.046 * 10²³ است.

 

مثال های حل شده در مورد مفهوم مول

چند نمونه سؤال حل شده در مورد مفهوم مول در این بخش ارائه شده است.

 

سؤال یک:

چند مول آهن در یک نمونه خالص با وزن 558.45 گرم وجود دارد؟

جواب یک:

جرم مولی آهن 55.845 گرم بر مول است. بنابراین تعداد مول آهن در نمونه خالص با وزن 558.45 گرم برابر است با:

 

= 10 مول

 

سؤال دو:

در 36 گرم آب چند مولکول آب وجود دارد؟

 

جواب دو:

جرم مولی آب 18 (تقریبا) است. بنابراین 36 گرم آب در مجموع 2 مول را تشکیل می دهد. هر مول دارای 6.022 * 10²³ مولکول آب است. تعداد کل مولکول های H2O در 36 گرم آب: 12.044*1023

 

سؤال چهار:

چند گرم کربن در 1 مول دی اکسید کربن یافت می شود؟

جواب چهار:

1 مول CO2 حاوی 1 مول کربن و 2 مول اکسیژن است. جرم مولی کربن 12.0107 گرم بر مول است. بنابراین، 1 مول CO2 حاوی 12.01 گرم کربن و 32 گرم اکسیژن است.

 

سوالات متداول – سوالات متداول

مول برابر با چیست؟

یک مول از یک ماده برابر است با 6022 در 1023 واحد آن ماده (مانند اتم ها، مولکول ها یا یون ها). عدد 6.02214076 * 10²³ به عنوان عدد آووگادرو یا ثابت آووگادرو شناخته می شود. برای تبدیل جرم و تعداد ذرات می توان از تعریف مول استفاده کرد.

اهمیت مفهوم مول چیست؟

تمام شیمی توسط تعریف خال فراگیر شده است. از آنجایی که بیشتر محاسبات شیمیایی کمی روی مول متمرکز است، برای مطالعه شیمی، درک مول مهم است. دانشی در مورد نحوه اعمال مول به جرم، تعداد موجودات

مول در شیمی چیست؟

در شیمی، مول، که مول نیز نوشته می‌شود، یک واحد علمی استاندارد برای محاسبه مقادیر زیادی از موجودات بسیار کوچک، مانند اتم‌ها، مولکول‌ها یا اجسام دیگر است.

چرا از کسر مول استفاده می کنیم؟

کسر مولی تعداد مولکول های تک جزئی (یا مول ها) تقسیم بر تعداد کل مولکول ها (یا مول ها) در مخلوط را تعریف می کند. هنگامی که دو جزء واکنشی با هم مخلوط می شوند، کسر مولی مفید است، زیرا نسبت دو جزء در صورت مشخص بودن کسر مولی هر یک قابل درک است.

آیا کسر مول برابر با فشار جزئی است؟

در یک مخلوط، فشار جزئی هر گاز با کسر مولی متناسب است. فشار اعمال شده توسط هر گاز (فشار جزئی آن) در مخلوط گاز مستقل از فشار اعمال شده توسط سایر گازهای موجود در مخلوط گاز است.