Co je mol v chemii?
Mol je počítací jednotka, kterou chemici používají pro atomy a molekuly, stejně jako tucet znamená 12. Jeden mol obsahuje 6,022 × 10²³ částic, což je číslo zvané Avogadrovo číslo. Hmotnost jednoho molu látky v gramech, její molární hmotnost, vychází přímo z atomových hmotností v periodické tabulce, takže umožňuje převádět mezi gramy a počty částic.
Počítací jednotka jako tucet
Lidé používají zvláštní slova pro počítání věcí ve skupinách: pár je 2, tucet je 12 a balík papíru je 500 listů. Chemici také potřebují slovo pro skupinu, protože atomy jsou příliš malé a příliš početné, než aby se daly počítat jeden po druhém. Jejich jednotkou je mol, značka mol.
Jeden mol čehokoli obsahuje 6,022 × 10²³ částic, což je 602 200 000 000 000 000 000 000. Částicemi mohou být atomy, molekuly nebo ionty, takže je užitečné uvést které: jeden mol vody znamená 6,022 × 10²³ molekul vody.
Abys získal představu, jak je to obrovské číslo, představ si, že počítáš jednu částici za sekundu a nikdy nepřestaneš. Napočítat jeden mol by trvalo asi 19 biliard let, více než milionkrát stáří vesmíru.
Avogadrovo číslo
Číslo 6,022 × 10²³ se nazývá Avogadrovo číslo nebo Avogadrova konstanta na počest italského vědce Amedea Avogadra. Původně bylo zvoleno tak, aby jeden mol atomů uhlíku-12 měl hmotnost 12 gramů. Od roku 2019 je jeho hodnota stanovena přesně na 6,02214076 × 10²³, ale 6,022 × 10²³ je pro téměř všechny úlohy dostatečně přesné.
Molární hmotnost: od periodické tabulky ke gramům
Molární hmotnost prvku je hmotnost jednoho molu jeho atomů, měřená v gramech na mol (g/mol). Má stejné číslo jako atomová hmotnost v periodické tabulce. Atomová hmotnost uhlíku je 12,011, takže jeden mol atomů uhlíku má hmotnost 12,011 g. U kyslíku je 15,999, takže jeden mol atomů kyslíku má hmotnost 15,999 g.
U sloučeniny sečti molární hmotnosti všech atomů v jejím vzorci. Voda, H₂O, má 2 atomy vodíku a 1 atom kyslíku: 2 × 1,008 + 15,999 = 18,015 g/mol. Oxid uhličitý, CO₂: 12,011 + 2 × 15,999 = 44,009 g/mol. Kuchyňská sůl, NaCl: 22,99 + 35,45 = 58,44 g/mol.
Převod gramů na moly
Chceš-li převést hmotnost v gramech na moly, vyděl ji molární hmotností: látkové množství = hmotnost ÷ molární hmotnost. Gramy se zkrátí a zůstanou moly, což je dobrý způsob, jak zkontrolovat, že jsi dělil správným směrem.
Vzorový příklad: kolik molů je v 250 g vody, asi jedné sklenici? Molární hmotnost vody je 18,015 g/mol, takže 250 ÷ 18,015 = 13,88 mol, zaokrouhleno na dvě desetinná místa.
Počet molekul zjistíš vynásobením molů Avogadrovým číslem: 13,88 × 6,022 × 10²³ ≈ 8,36 × 10²⁴ molekul vody v jedné sklenici.
Převod molů na gramy
Opačným směrem vynásob počet molů molární hmotností: hmotnost = látkové množství × molární hmotnost.
Vzorový příklad: jaká je hmotnost 2,5 mol kuchyňské soli? 2,5 mol × 58,44 g/mol = 146,1 g. Další: jaká je hmotnost 0,5 mol oxidu uhličitého? 0,5 mol × 44,009 g/mol = 22,00 g a toto množství obsahuje 0,5 × 6,022 × 10²³ = 3,011 × 10²³ molekul.
Představ si mol jako most. Vyděl gramy molární hmotností a dostaneš moly, pak vynásob moly číslem 6,022 × 10²³ a dostaneš částice. Chceš-li se vrátit od částic ke gramům, proveď opačné kroky v obráceném pořadí.
Hlavní body
- Mol je počítací jednotka rovná 6,022 × 10²³ částic, což je číslo zvané Avogadrovo číslo.
- Molární hmotnost prvku v g/mol se rovná jeho atomové hmotnosti v periodické tabulce, například 12,011 g/mol u uhlíku.
- Sečtením atomových hmotností získáš molární hmotnost sloučeniny: H₂O je 18,015 g/mol a CO₂ je 44,009 g/mol.
- Vydělením gramů molární hmotností získáš moly a vynásobením molů molární hmotností získáš gramy.
- Vynásobením molů číslem 6,022 × 10²³ zjistíš počet atomů nebo molekul.
Otestuj se
Tři rychlé otázky k této lekci.
1. Kolik částic je v jednom molu látky?
Zobrazit odpověď
6,022 × 10²³ — Jeden mol vždy obsahuje Avogadrovo číslo částic, 6,022 × 10²³.2. Jaká je molární hmotnost oxidu uhličitého CO₂?
Zobrazit odpověď
44,009 g/mol — Sečti jeden atom uhlíku a dva atomy kyslíku: 12,011 + 2 × 15,999 = 44,009 g/mol.3. Kolik molů je ve 116,88 g kuchyňské soli (NaCl, 58,44 g/mol)?