المول وثابت أفوجادرو

الجواب الأساسي. هذا مفهوم أساسي يربط ما نرصده ونقيسه بالآلية التي تفسره. ابدأ بالتعريف، ثم حدّد الكمية التي تتغير والظروف التي تتحكم في النتيجة.

كيف تعمل الفكرة؟

هذا مفهوم أساسي يربط ما نرصده ونقيسه بالآلية التي تفسره. ابدأ بالتعريف، ثم حدّد الكمية التي تتغير والظروف التي تتحكم في النتيجة.

المول وثابت أفوجادروN = nNₐ ; Nₐ = 6.02214076×10²³ mol⁻¹

العلاقة الأساسية

تلخص العلاقة أعلاه الفكرة الأساسية. حدّد معنى كل رمز ووحدته قبل التعويض بالأعداد حتى لا تكون العملية الحسابية صحيحة بينما التفسير الفيزيائي خاطئ.

مثال تطبيقي

في مسألة عملية، افصل المعطيات عن المطلوب والوحدات. بعد الحساب، افحص الإشارة ورتبة المقدار وما إذا كانت النتيجة منطقية علمياً.

N = nNₐ ; Nₐ = 6.02214076×10²³ mol⁻¹

الحدود والتنبيهات

النماذج والمعادلات تبسّط الواقع. تحقّق دائماً من شروط التطبيق ومن الافتراضات التي قد تتغير عندما تتغير الظروف.

تحقق سريع

① تلخص العلاقة أعلاه الفكرة الأساسية. حدّد معنى كل رمز ووحدته قبل التعويض بالأعداد حتى لا تكون العملية الحسابية صحيحة بينما التفسير الفيزيائي خاطئ.

② النماذج والمعادلات تبسّط الواقع. تحقّق دائماً من شروط التطبيق ومن الافتراضات التي قد تتغير عندما تتغير الظروف.

المول جسر بين عدد الجسيمات والكتلة المقاسة

المول وحدة كمية المادة. مول واحد يحتوي بالضبط على Nₐ=6.02214076×10²³ كياناً أولياً، ويمكن أن تكون هذه الكيانات ذرات أو جزيئات أو أيونات أو وحدات صيغة بحسب ما نحدد. العدد كبير لأن الذرات والجزيئات صغيرة جداً، ولذلك يحول المول عدداً مجهرياً من الجسيمات إلى كميات يمكن وزنها في المختبر.

ترتبط الكتلة بكمية المادة بالعلاقة n=m/M، حيث M الكتلة المولية بوحدة g·mol⁻¹ عادة. بعد إيجاد n نحصل على عدد الجسيمات N=nNₐ. يجب الانتباه إلى نوع الكيان: مول من H₂O يحتوي مولاً من جزيئات الماء لكنه يحتوي مولين من ذرات الهيدروجين ومولاً من ذرات الأكسجين.

في الحسابات الستوكيومترية تعمل معاملات المعادلة الموزونة كنسب مولية. إذا كانت 2H₂+O₂→2H₂O، فمولان من H₂ يتفاعلان مع مول واحد من O₂ لإنتاج مولين من H₂O عند اكتمال التفاعل وفق المتفاعل المحدد. لا يجوز تحويل النسب مباشرة إلى غرامات من دون استخدام الكتل المولية.

لا يوجد «حجم مولي واحد» لجميع الغازات في كل الظروف. الحجم يعتمد على درجة الحرارة والضغط، ويمكن استخدام PV=nRT للغاز المثالي. لذلك يجب ذكر الشروط قبل استعمال قيمة تقريبية للحجم المولي.

الكتلة تعطي المولات، والمولات تعطي عدد الكيانات عندما نحدد ما الذي نعدّه.

تمارين محلولة

كم مولاً في 18.0 g من الماء تقريباً؟

الحل: الكتلة المولية لـ H₂O نحو 18.0 g·mol⁻¹، لذلك n≈18.0/18.0≈1.00 mol.

كم وحدة صيغة في 0.500 mol من NaCl؟

الحل: N=0.500×6.02214076×10²³≈3.01×10²³ وحدة صيغة.

ما الكتلة المولية التقريبية لـ CO₂؟

الحل: 12.01+2×16.00≈44.01 g·mol⁻¹.