מול וקבוע אבוגדרו

התשובה המרכזית. זהו מושג יסודי המקשר בין מה שאפשר לצפות ולמדוד לבין המנגנון שמסביר אותו. מתחילים בהגדרה, ואז בודקים איזו גודל משתנה ואילו תנאים שולטים בתוצאה.

איך המנגנון פועל?

זהו מושג יסודי המקשר בין מה שאפשר לצפות ולמדוד לבין המנגנון שמסביר אותו. מתחילים בהגדרה, ואז בודקים איזו גודל משתנה ואילו תנאים שולטים בתוצאה.

מול וקבוע אבוגדרוN = nNₐ ; Nₐ = 6.02214076×10²³ mol⁻¹

הקשר המרכזי

הקשר שלמעלה מרכז את הרעיון העיקרי. לפני הצבת מספרים יש לזהות את משמעות כל סמל ואת היחידות, כדי שחישוב נכון לא יוביל לפרשנות פיזיקלית שגויה.

חשיבה דרך דוגמה

בדוגמה מעשית מפרידים בין הנתונים הידועים, הגודל המבוקש והיחידות. לאחר החישוב בודקים סימן, סדר גודל והאם התוצאה סבירה מבחינה מדעית.

N = nNₐ ; Nₐ = 6.02214076×10²³ mol⁻¹

מגבלות וזהירות

מודלים ומשוואות מפשטים את המציאות. יש לבדוק את תנאי התוקף ואת ההנחות; כאשר התנאים משתנים, אותה נוסחה לא תמיד מתאימה.

בדיקה מהירה

① הקשר שלמעלה מרכז את הרעיון העיקרי. לפני הצבת מספרים יש לזהות את משמעות כל סמל ואת היחידות, כדי שחישוב נכון לא יוביל לפרשנות פיזיקלית שגויה.

② מודלים ומשוואות מפשטים את המציאות. יש לבדוק את תנאי התוקף ואת ההנחות; כאשר התנאים משתנים, אותה נוסחה לא תמיד מתאימה.

המול מחבר בין מספר חלקיקים מיקרוסקופי למסה שאפשר למדוד

המול הוא יחידת כמות החומר. מול אחד מכיל בדיוק Nₐ=6.02214076×10²³ ישויות יסוד, וצריך להגדיר מהי הישות: אטום, מולקולה, יון או יחידת נוסחה. המספר עצום מפני שחלקיקים אטומיים זעירים, ולכן המול מאפשר לעבוד עם מספרי חלקיקים באמצעות מסות מעבדתיות נוחות.

הקשר בין מסה לכמות חומר הוא n=m/M, כאשר M היא המסה המולרית. לאחר שמוצאים n, מספר הישויות הוא N=nNₐ. חשוב לספור את הישות הנכונה: מול אחד של H₂O הוא מול אחד של מולקולות מים, אך הוא מכיל שני מולים של אטומי H ומול אחד של אטומי O.

בסטוכיומטריה המקדמים במשוואה מאוזנת הם יחסי מולים. במשוואה 2H₂+O₂→2H₂O שני מולים של H₂ מגיבים עם מול אחד של O₂ ליצירת שני מולים של H₂O, בכפוף למגיב המגביל. אי אפשר להמיר יחס מולים ישירות ליחס מסות בלי להשתמש במסות מולריות.

אין נפח מולרי קבוע לכל הגזים בכל תנאי. הנפח תלוי בטמפרטורה ובלחץ, ובמודל הגז האידיאלי משתמשים ב-PV=nRT. לכן כל ערך נפח מולרי מקורב חייב לבוא עם תנאי הטמפרטורה והלחץ שלו.

המסה נותנת מולים דרך המסה המולרית; המולים נותנים מספר ישויות דרך קבוע אבוגדרו.

תרגילים פתורים

כמה מולים יש בקירוב ב-18.0 g מים?

פתרון: M(H₂O)≈18.0 g·mol⁻¹, ולכן n≈18.0/18.0≈1.00 mol.

כמה יחידות נוסחה יש ב-0.500 mol NaCl?

פתרון: N=0.500×6.02214076×10²³≈3.01×10²³ יחידות נוסחה.

מה המסה המולרית המקורבת של CO₂?

פתרון: 12.01+2×16.00≈44.01 g·mol⁻¹.