Mol

podstawowa w układzie SI jednostka liczności materii
Ten artykuł dotyczy fizyki i chemii. Zobacz też: inne znaczenia tego słowa.

Mol (skrót od molekuła) – podstawowa w układzie SI jednostka liczności materii o symbolu (oznaczeniu) mol[1].

mol [mol]
Układ SI
Wymiar [1]
Jednostka liczności materii
Typowe symbole wielkości N, n
w jednostkach SI podstawowa
Pochodzenie nazwy niem. Molekül

Jeden mol zawiera dokładnie 6,02214076×1023 obiektów elementarnych[2]. Liczba ta jest nazywana liczbą Avogadra[3][a].

Definicja ta została zaaprobowana w listopadzie 2018 r., zmieniając starą definicję mola opartą na liczbie atomów w 12 gramach węgla 12C. Przed 20 maja 2019 roku, kiedy definicja ta weszła w życie[6], przyjmowano, że jeden mol jest to liczność materii układu zawierającego liczbę cząstek (np. atomów, cząsteczek, jonów, elektronów i innych indywiduów chemicznych) równą liczbie atomów zawartych w dokładnie 0,012 kilograma izotopu węgla 12C[4][b] (przy założeniu, że węgiel jest w stanie niezwiązanym chemicznie, w spoczynku, a jego atomy nie znajdują się w stanie wzbudzenia). Wyznaczona w ten sposób liczba była rezultatem pomiaru i obarczona była niepewnością pomiarową[c]. Niedogodność ta została usunięta i w obecnej definicji mol odpowiada dokładnie znanej liczbie obiektów. Ponadto nowa definicja mola i wartość stałej Avogadra nie są już zależne od definicji kilograma[12].

Mol jest jednostką bezwymiarową, podobnie jak inne jednostki miary liczności, jak np. tuzin, mendel, kopa czy gros. Jednak, w przeciwieństwie do jednostek typu „tuzin”, użycie mola, ze względu na jego wielkość, jest ograniczone do zliczania obiektów mikroskopowych.

Wyznaczanie liczności materii w molachEdytuj

Jeżeli substancją jest pierwiastek lub związek chemiczny, o określonej masie molowej μ (substancja chemiczna), wówczas liczność materii w molach, zazwyczaj oznaczana symbolem n, jest równa:

 
gdzie m jest masą substancji.

Liczność materii w molach można wyrazić również wzorem:

 
gdzie N jest całkowitą liczbą atomów bądź cząsteczek substancji, a NA jest liczbą (stałą) Avogadra.

Pojęcia pochodneEdytuj

  • Stężenia

Zobacz teżEdytuj

UwagiEdytuj

  1. Przed 1971 r. (zanim wprowadzono jednostkę mola), posługiwano się równoważnymi pojęciami: liczba Avogadra, gramocząsteczka i gramoatom[4][5].
  2. Pierwotnie jako wzorzec masy przyjmowano tlen, zakładając, że jego masa atomowa wynosi 16. Ponieważ korzystano przy tym z naturalnie występującego tlenu, będącego – co stwierdzono później – mieszaniną izotopów 16, 17 i 18 o nie zawsze takim samym składzie, prowadziło to do błędów. Sytuację skomplikował fakt zidentyfikowania ww. izotopów tlenu i przypisania jednemu z nich masy 16. W efekcie fizycy i chemicy korzystali z różnych wzorców masy. W celu uporządkowania tych rozbieżności, na przełomie 1959/1960 IUPAC wprowadził jako referencję masę atomową izotopu węgla-12[4]. Definicja ta obowiązywała do maja 2019 r.
  3. Wielkości mola publikowane przez CODATA w latach 1998–2019 wynosiły:
    • 1998: 6,02214199(47)×1023 mol−1[7]
    • 2002: 6,0221415(10)×1023 mol−1[8]
    • 2006: 6,02214179(30)×1023 mol−1[9]
    • 2010: 6,02214129(27)×1023 mol−1[10]
    • 2019: 6.022140857(74)x1023 mol-1[11].
    W nawiasie podawane było odchylenie standardowe wartości, np. dla 2019 r. wynosiło ono 0,000000074×1023 mol−1, tj. 7,4×1015 mol−1.

PrzypisyEdytuj

  1. Oficjalna definicja mola (ang.). BIPM. [dostęp 2019-05-20].
  2. Aleksandra Gadomska, mol, Główny Urząd Miar [dostęp 2020-01-14].
  3. Avogadro constant, CODATA, 2014 [dostęp 2019-03-13] (ang.).
  4. a b c BIPM, The International System of Units (SI), wyd. 8, Bureau International des Poids et Mesures, 2006, s. 114–115 [dostęp 2020-01-14] (ang.).
  5. Adam Bielański: Chemia ogólna i nieorganiczna. Warszawa: PWN, 1981, s. 28–29. ISBN 83-01-02626-X.
  6. /, Wchodzą w życie nowe definicje jednostek miar układu SI, m.in. kilograma, Nauka w Polsce, 20 maja 2019.
  7. Avogadro constant, CODATA, 1998 [zarchiwizowane z adresu 2000-10-25] (ang.).
  8. Avogadro constant, CODATA, 2002 [zarchiwizowane z adresu 2004-06-20] (ang.).
  9. Avogadro constant, CODATA, 2006 [zarchiwizowane z adresu 2007-08-14] (ang.).
  10. Avogadro constant, CODATA, 2010 [zarchiwizowane z adresu 2011-06-05] (ang.).
  11. Avogadro constant, CODATA, 2019 [zarchiwizowane z adresu 2019-03-22] (ang.).
  12.   Bernd Güttler i inni, Amount of substance and the mole in the SI, „Metrologia”, 7 maja 2019 (ang.).

Linki zewnętrzneEdytuj