Молът е мерната единица на SI за количеството вещество (amount of substance). Символът ѝ е mol. По новата дефиниция от 2019 г. един мол съдържа точно 6,02214076×10^23 основни (елементарни) единици — атоми, молекули, йони или други дискретни частици (числото на Авогадро). Това означава, че „мол“ е просто удобна единица за броене на много големи количества частици.

Числото на Авогадро и историческа бележка

Стойността на числото на Авогадро бе закована като точно число при ревизията на SI през 2019 г.: 6,02214076×10^23 mol-1. Преди това „мол“ често се свързваше емпирично с наличието на точно толкова атоми в 12 грама от изотопа въглерод-12 — това обяснява защо учени често казват, че числото е равно на броя на въглеродните атоми в 12 грама въглерод-12. Новата дефиниция запазва връзката, но вместо да определя мола чрез маса, дефинира числото на Авогадро като точна константа, а молът се определя чрез тази константа.

Практическа употреба и примери

Учените и химиците използват мола за удобство в стехиометрията — при смесване и изчисляване на реакции. Формулите, които често се ползват, са:

  • N = брой частици; N = n · NA, където NA е числото на Авогадро;
  • n = количество вещество (в mol); n = N / NA;
  • m = маса (g или kg); m = n · M, където M е моларната маса (g·mol-1 или kg·mol-1).

Примери:

  • Един мол вода (H2O) съдържа 6,02214076×10^23 молекули и има маса приблизително 18,015 g (моларна маса ≈ 18,015 g·mol-1).
  • Един мол атоми въглерод-12 тежи точно 12 g по историческата дефиниция; съвместно със съвременната формулировка това остава практичен ориентир за моларните маси.
  • Един мол гроздови зърна би означавал около 6,02214076×10^23 зърна — очевидно непрактично голямо количество; за да се добие идея за мащаба, числото е близко до „милион‑милион‑милион‑милион“, тоест порядък 1024.

Връзка с масата и единицата аму

Различните атоми и молекули имат различна маса, затова един мол от едно вещество не тежи колкото един мол от друго. Масите на атомите и молекулите се дават в относителни единици — аму (или u, unified atomic mass unit). Практическата връзка е следната: ако масата на един атом е 1 amu, тогава един мол от тези атоми има маса 1 грам. Поради това числената стойност на относителната атомна маса (в amu) съвпада с моларната маса в g·mol-1 (например относителната маса на кислорода ≈ 16 amu → моларна маса ≈ 16 g·mol-1).

Ключови изводи

  • Мол е SI единица за количество вещество, символ mol.
  • Числото на Авогадро NA е точно 6,02214076×10^23 mol-1 (дефиниция от 2019 г.).
  • Моларната маса (g·mol-1) свързва броя на моловете с масата: m = n·M.