Mole
Kaikki aineet koostuvat atomeista tai molekyyleistä. Kemiassa on tärkeää mitata niiden määrät tarkasti. Moolia käytetään ilmaisemaan kemiallisten reaktioiden reaktanttien ja tuotteiden määriä. Mooli, symboli mol, on aineen määrän SI-yksikkö. Yksi mooli sisältää täsmälleen 6,02214076×10²³ alkuainetta. Tämä luku on Avogadron vakion NA kiinteä numeroarvo, kun se ilmaistaan yksikössä mol-¹, ja sitä kutsutaan Avogadron luvuksi. Systeemin ainemäärä, symboli n, on määrättyjen alkuaineyksiköiden lukumäärän mitta. Alkuyksikkö voi olla atomi, molekyyli, ioni, elektroni, mikä tahansa muu hiukkanen tai määrätty hiukkasryhmä.
Avogadron vakio NA = 6,02214076×10²³ mol-¹
Mooli on siis ainemäärä, jonka massa on yhtä suuri kuin aineen atomien ja molekyylien yhteenlaskettu massa atomien ja molekyylien atomimassayksiköissä kerrottuna Avogadron vakiolla eli Avogadron luvulla. Mooli aineen määrän mittayksikkönä on yksi kansainvälisen mittayksikköjärjestelmän (SI) seitsemästä perusyksiköstä. Sen symboli on mol. Yhden moolin puhtaan hiili-12:n massa on tasan 12 grammaa.
Molaarinen massa
Molaarinen massa on fysikaalinen ominaisuus, joka määritellään aineen massana jaettuna sen ainemäärällä mooleina. Toisin sanoen se on yhden moolin massa tiettyä ainetta. SI-järjestelmässä moolimassan yksikkö on kg/mol. Kemistit ilmaisevat moolimassat kuitenkin lähes aina kätevyyden vuoksi muodossa g/mol.
Molaarinen massa = grammaa/mooli
Elementtien ja yhdisteiden moolimassat
Yhdisteet ovat aineita, jotka koostuvat useista erilaisista kemiallisilla sidoksilla toisiinsa sidotuista atomeista. Esimerkiksi seuraavat jokaisesta keittiöstä löytyvät aineet ovat yhdisteitä:
- suola (natriumkloridi) NaCl
- sokeri (sakkaroosi) C₁₂H₂₂₂O₁₁₁
- etikka (etikkahappoliuos) CH₃COOH
Alkuaineiden moolimassa grammoina moolia kohti on numeerisesti yhtä suuri kuin niiden atomimassa yhdistettyinä atomimassayksikköinä (u) tai daltoneina (Da). Yhdisteiden moolimassa on yhtä suuri kuin yhdisteen muodostavien atomien moolimassojen summa. Esimerkiksi veden (H₂O) moolimassa on noin 1 × 2 + 16 = 18 g/mol.
Molekyylimassa
Molekyylimassa (vanhempi nimi molekyylipaino) on molekyylin massa, joka lasketaan molekyylin jokaisen atomin massan summana kerrottuna kyseisen alkuaineen atomien määrällä molekyylissä. Molekyylimassa on dimensioton suure, joka on numeerisesti yhtä suuri kuin moolimassa. Vaikka molekyyli- ja atomimassan arvot ovat dimensiottomia, niille annetaan yksikkö dalton (Da) tai yhtenäinen atomimassayksikkö (u), joka vastaa suunnilleen yhden protonin tai neutronin massaa ja vastaa numeerisesti 1 g/mol.
Molaarimassan laskeminen
Aineen moolimassa lasketaan kolmessa vaiheessa:
- Eläinten atomimassojen selvittäminen jaksollisesta järjestelmästä.
- Kunkin alkuaineen atomien lukumäärän laskeminen yhdisteessä.
- Molaarimassan selvittäminen laskemalla yhdisteen muodostavien atomien atomipainon summa kerrottuna niiden lukumäärällä.
Lasketaan esimerkiksi etikkahapon moolimassa
CH₃COOH
Se sisältää:
- 2 hiiliatomia
- 4 vetyatomia
- 2 happiatomia
Lasketaan nyt:
- Hiili C = 2 × 12.0107 g/mol = 24,0214 g/mol
- Vety H = 4 × 1,00794 g/mol = 4,03176 g/mol
- Happi O = 2 × 15,9994 g/mol = 31.9988 g/mol
- Molaarinen massa = 24,0214 + 4,03176 + 31,9988 = 60,05196 g/mol
Laskurimme tekee saman laskun. Voit syöttää kaavan ja tarkistaa.
Tämän artikkelin on kirjoittanut Anatoli Zolotkov
.