Το mol και στοιχειομετρία

Το πρόβλημα που λύνει το mol

Η χημική εξίσωση σου λέει ότι δύο μόρια υδρογόνου αντιδρούν με ένα οξυγόνου. Ωραία — αλλά στο εργαστήριο δεν μετράς μόρια. Ζυγίζεις γραμμάρια.

Πώς μεταφράζεις; Με το mol.

$$1\ \text{mol} = 6{,}02 \times 10^{23}$$

Ο αριθμός λέγεται σταθερά Avogadro και δεν είναι τυχαίος: επιλέχθηκε ώστε ένα mol οποιασδήποτε ουσίας να ζυγίζει, σε γραμμάρια, όσο η σχετική ατομική ή μοριακή της μάζα.

Οι τρεις μετατροπές

$$n = \frac{m}{M}, \qquad N = n \cdot N_A, \qquad V_{\text{STP}} = n \cdot 22{,}4\ \text{L}$$

όπου $n$ τα mol, $m$ η μάζα σε γραμμάρια, $M$ η γραμμομοριακή μάζα σε g/mol, και $N$ το πλήθος σωματιδίων.

Η τελευταία ισχύει μόνο για αέρια σε πρότυπες συνθήκες ($0°\text{C}$, $1\ \text{atm}$) — και είναι εντυπωσιακή: ένα mol οποιουδήποτε αερίου πιάνει $22{,}4$ λίτρα, ανεξάρτητα από το τι αέριο είναι.

Γραμμάρια, mol και σωματίδια μαζί

Διάλεξε ουσία και σύρε τα mol. Πρόσεξε ότι το ίδιο πλήθος mol δίνει πολύ διαφορετική μάζα ανά ουσία — αλλά πάντα το ίδιο πλήθος σωματιδίων.

Ουσία

H₂OνερόCO₂διοξείδιο άνθρακαO₂οξυγόνοNaClαλάτιH₂SO₄θειικό οξύ

Ποσότητα1 mol

Ζωντανή ενημέρωση

Γραμμομοριακή μάζα

18 g/mol

Μάζα

18 g

Σωματίδια

6,02 · 10²³

Όγκος σε STP (αν είναι αέριο)

22,4 L

Στοιχειομετρία: οι συντελεστές είναι αναλογία mol

Οι συντελεστές μιας ισοσταθμισμένης εξίσωσης δίνουν την αναλογία σε mol — όχι σε γραμμάρια.

$$2\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O}$$

$2\ \text{mol}$ υδρογόνου με $1\ \text{mol}$ οξυγόνου. Σε μάζα αυτό είναι $4\ \text{g}$ με $32\ \text{g}$ — καθόλου $2:1$.

Λυμένα παραδείγματα

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση