Mol

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Aquest article tracta sobre una unitat de base del Sistema Internacional. Vegeu-ne altres significats a «mol (desambiguació)».

El mol és una de les unitats base del Sistema Internacional d'Unitats. Es defineix com la quantitat d'una substància que conté un nombre de partícules o entitats elementals igual al nombre d'àtoms contingut en 0.012 kg de carboni-12. S'utilitza principalment per comptar àtoms i molècules, però també electrons, ions o altres tipus de partícules.

El nombre de partícules en un mol és per definició 6,022·1023, i es coneix com a nombre d'Avogadro.

1 mol ≈ 6,022·1023

Es pot calcular quina massa d'un element químic correspon a un mol de l'element. Per a fer-ho necessitem el pes atòmic de l'element. Per exemple, el ferro, la seva massa atòmica relativa és 55,845 u, com que una u és 1/NA grams tenim;

1 àtom de ferro = 55.845 u
1 mol de ferro = 55.845 grams

Si volem calcular la massa d'una molècula, haurem de fer servir el seu pes molecular;

1 molècula de clorur de sodi= 35,453 u (massa atòmica relativa del clor) + 22,989770 u (massa atòmica relativa del sodi) = 58,44277 u
1 mol de clorur de sodi = 58,44277 grams

La molaritat, és un concepte que s'usa en química per a mesurar concentracions de substàncies. Així, després de dissoldre un mol de clorur de sodi i afegir aigua fins a obtenir un litre de dissolució, podrem dir que tenim una dissolució de clorur de sodi un molar.

1 mol/L = 1 Molar = 1 M

Història[modifica | modifica el codi]

Donada la grandària extremadament petita de les unitats fonamentals, i el seu nombre immensament gran, és impossible comptar individualment les partícules d'una mostra. Això va dur a desenvolupar mètodes per a determinar aquestes quantitats de manera ràpida i senzilla. Si haguéssim de crear una unitat de quantitat de substància avui dia, segurament s'utilitzaria la "Tera-partícula" (1012 partícules) o alguna cosa similar. No obstant això, atès que el mol s'ha definit fa ja temps i en altre context d'investigació, s'han utilitzat diferents mètodes. El primer acostament va ser el de Joseph Loschmidt, intentant comptabilitzar el nombre de molècules en un centímetre cúbic de substàncies gasoses sota condicions normals de pressió i temperatura. Els químics del segle XIX van usar com a referència un mètode basat en el pes i van decidir utilitzar uns patrons de massa que continguessin el mateix nombre d'àtoms o molècules. Com en les experiències de laboratori s'utilitzen generalment quantitats de l'ordre del gram, van definir els termes àtom - gram, molècula - gram, fórmula - gram, etc. Actualment aquests termes no s'usen i han estat substituïts pel mol. Més endavant el mol queda determinat com el nombre de molècules H2 existents en dos grams d'hidrogen, cosa que dóna el peculiar nombre de 6,022 × 1023, que es coneix com a nombre d'Avogadro.

Aclariments[modifica | modifica el codi]

Atès que un mol de molècules H2 equivalen a 2 grams d'hidrogen, un mol d'àtoms H serà llavors un gram d'aquest element. O sigui que en un gram d'hidrogen hi ha 6,022 × 1023 àtoms. Per a evitar ambigüitats, en el cas de substàncies macro elementals convé per tant indicar, quan sigui necessari, si es tracta d'àtoms o de molècules. Per exemple: "un mol de molècules de nitrogen" equival a 28 g de nitrogen. O, en general, especificar el tipus de partícules o unitats elementals que es refereix. El mol es pot aplicar a les partícules, incloent els fotons, la massa dels quals és nul·la. En aquest cas, no cap establir comparances basades en la massa. En els compostos iònics també pot utilitzar-se el concepte de mol, tot i que no estan formats per molècules discretes. En aquest cas el mol equival al terme fórmula – gram. Per exemple: 1 mol de NaCl (58,5 g) conté NA ions Na+ i NA ions Cl?, on NA és el nombre de Avogadro.

Per exemple per al cas de la molècula d'aigua:

  • Se sap que en una molècula d'H2O hi ha 2 àtoms d'hidrogen i un àtom d'oxigen.
  • Es pot calcular el seu Mr(H2O) = 2 × Ar(H) + Ar(O) = 2 × 1 + 16 = 18, o sigui Mr(H2O) = 18 umas
  • Es calcula la massa molecular absoluta = 18 × 1,66 × 10-24g = 2,99 × 10-23g
  • Es coneix la seva massa molar = M(H2O) = 18 g/mol (1 mol d'H2O pesa 18 g, formats per 2 g de H i 16 g d'O)
  • En un mol d'aigua hi ha 6,022 × 1023 molècules d'H2O, alhora que en un mol d'aigua hi ha 2 × 6,022 × 1023 àtoms d'H (2 mols d'àtoms d'hidrogen) i 6,022 × 1023 àtoms d'O (1 mol d'àtoms d'oxigen).

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]