Mol a Avogadrova konštanta

Avogadrova konštanta je dnes presná hodnota

V SI platí presne N_A = 6,02214076×10²³ mol⁻¹. Látkové množstvo n a počet objektov N spája N = nN_A, teda n = N/N_A.

Mol nie je „veľká hmotnosť“ ani synonymum počtu častíc. Je to jednotka látkového množstva podobne ako meter je jednotka dĺžky. N je bezrozmerný počet určených objektov.

Molárna hmotnosť spája mol s laboratórnymi váhami

Ak poznáme hmotnosť vzorky m a molárnu hmotnosť M, platí n = m/M. Pri hmotnosti v gramoch je praktické používať M v g/mol.

Číselná hodnota molárnej hmotnosti v g/mol sa podobá relatívnej molekulovej alebo atómovej hmotnosti, ale pojmy a jednotky nie sú rovnaké. Hmotnosť jednej molekuly nie je hmotnosť jedného molu.

Elementárnu entitu musíme pomenovať

Pri vode môžeme počítať molekuly H₂O, atómy vodíka alebo atómy kyslíka. Jeden mol H₂O obsahuje jeden mol molekúl, dva moly atómov H a jeden mol atómov O.

Pri kryštáli NaCl je vhodnejšie hovoriť o vzorcových jednotkách než o molekulách. Jeden mol NaCl obsahuje N_A jednotiek NaCl, teda N_A iónov Na⁺ a N_A iónov Cl⁻.

Reakčné koeficienty sú molárne pomery

Rovnica 2H₂ + O₂ → 2H₂O hovorí, že dva moly H₂ reagujú s jedným molom O₂ a vytvárajú dva moly H₂O, ak je reaktantov dosť a reakcia prebieha podľa rovnice.

Koeficienty nie sú hmotnosti. Pri prevode gramov reaktantu na gramy produktu najprv prevedieme hmotnosť na moly, použijeme stechiometrický pomer a až potom sa vrátime k hmotnosti.

Kontrola jednotiek odhalí väčšinu chýb

Gramy delené g/mol dávajú moly; moly násobené mol⁻¹ dávajú počet objektov. Sledovanie jednotiek rýchlo odhalí prevrátený zlomok alebo zámenu N a n.

Výsledok rádu 10²³ molekúl pre niekoľko gramov bežnej látky je rozumný. Ak vyjde len niekoľko častíc alebo naopak 10⁴⁰, treba skontrolovať mocniny desiatich a prevody.

Molárna koncentrácia je ďalší krok toho istého účtovníctva

Ak je n molov látky v objeme roztoku V, molárna koncentrácia je c = n/V. Tak možno prejsť od počtu častíc cez moly k objemu roztoku a následne použiť stechiometrické koeficienty. Každý krok má vlastnú jednotku a rozmery je lepšie kontrolovať než počítať „spamäti“.

Presnosť výsledku navyše závisí od údajov: molárne hmotnosti majú obmedzený počet platných číslic, odmerné sklo toleranciu a čistota činidla nemusí byť 100 %. Definícia molu je presná, experimentálny výsledok však nie je automaticky nekonečne presný.

Vyriešené príklady