Mol i Avogadrova konstanta

Avogadrova konstanta danas je točna vrijednost

U SI vrijedi točno N_A = 6,02214076×10²³ mol⁻¹. Količinu tvari n i broj objekata N povezuje N = nN_A, odnosno n = N/N_A.

Mol nije „velika masa“ niti sinonim za broj čestica. To je jedinica količine tvari kao što je metar jedinica duljine. N je bezdimenzijski broj određenih objekata.

Molarna masa povezuje mol s laboratorijskom vagom

Ako poznajemo masu uzorka m i molarnu masu M, vrijedi n = m/M. Kada je masa u gramima, praktično je rabiti M u g/mol.

Brojčana vrijednost molarne mase u g/mol nalikuje relativnoj molekulskoj ili atomskoj masi, ali pojmovi i jedinice nisu isti. Masa jedne molekule nije masa jednog mola.

Elementarnu jedinku moramo imenovati

Kod vode možemo brojati molekule H₂O, atome vodika ili atome kisika. Jedan mol H₂O sadrži jedan mol molekula, dva mola atoma H i jedan mol atoma O.

Kod kristala NaCl bolje je govoriti o formulskim jedinkama nego o molekulama. Jedan mol NaCl sadrži N_A jedinki NaCl, odnosno N_A iona Na⁺ i N_A iona Cl⁻.

Reakcijski koeficijenti molarni su omjeri

Jednadžba 2H₂ + O₂ → 2H₂O kaže da dva mola H₂ reagiraju s jednim molom O₂ i daju dva mola H₂O ako ima dovoljno reaktanata i reakcija slijedi jednadžbu.

Koeficijenti nisu mase. Pri pretvorbi grama reaktanta u grame produkta najprije masu pretvaramo u mole, primijenimo stehiometrijski omjer i tek zatim se vraćamo na masu.

Provjera jedinica otkriva većinu pogrešaka

Grami podijeljeni s g/mol daju mole; moli pomnoženi s mol⁻¹ daju broj objekata. Praćenje jedinica brzo otkriva obrnuti razlomak ili zamjenu N i n.

Rezultat reda 10²³ molekula za nekoliko grama uobičajene tvari razuman je. Ako dobijemo tek nekoliko čestica ili 10⁴⁰, treba provjeriti potencije broja deset i pretvorbe.

Molarna koncentracija sljedeći je korak istog računovodstva

Ako se n molova tvari nalazi u volumenu otopine V, molarna koncentracija je c = n/V. Tako prelazimo od broja čestica preko molova do volumena otopine i zatim koristimo stehiometrijske koeficijente. Svaki korak ima vlastitu jedinicu pa je dimenzije bolje provjeravati nego računati „napamet“.

Točnost rezultata ovisi i o podacima: molarne mase imaju ograničen broj značajnih znamenki, odmjerno posuđe toleranciju, a čistoća reagensa ne mora biti 100 %. Definicija mola jest točna, ali eksperimentalni rezultat zato nije beskonačno precizan.

Riješeni primjeri