Mol nedir?
Atomlar ve moleküller birer birer tepkimeye girer, ama kimse onları birer birer sayamaz. Mol, kimyanın sayım birimidir — bir düzine, 6,022×1023 şeye ölçeklendirilmiş (Avogadro sayısı, NA), 2019 SI revizyonundan beri tam olarak tanımlanmış. Sihirli numarası: bir karbon atomu 12,011 atomik kütle birimi ağırlığındadır ve bir mol karbon atomu 12,011 gram ağırlığındadır — aynı rakamlar, birimler değiştirilmiş. Yani molar kütle (g/mol) terazinizdeki kütle ile tepkimeye giren parçacık sayısı arasında anında dönüşüm yapar; bu, stokiyometrinin tüm işidir.
Hatırlanması gereken tek kural: bir mol parçacıkları sayar, kütleyi değil. Her maddenin bir molü aynı sayıda molekül içerir — ama ağırlıkları maddelerin kendileri kadar farklıdır.
Periyodik tablo bir kütle kataloğudur
periyodik tablodaki her elementin hücresi ortalama atom kütlesini taşır; formül birimi başına bunları toplarsanız molar kütleyi elde edersiniz. Örnek, Ca3(PO4)2 (kalsiyum fosfat), 3 Ca + 2 P + 8 O = 3(40,078) + 2(30,974) + 8(15,999) = 310,174 g/mol olarak çözümlenir ve panel her elementin gram katkısını yanında listeler. Parantezler içindekileri çarpar ve CuSO4·5H2O'daki nokta beş kristal suyunu üst üste yığar — ikisi de aynı ayrıştırıcıyla işlenir. Suları saymak önemlidir: CuSO4·5H2O ≈ 249,7 g/mol eder, ≈ 159,6 değil.
Yüzde bileşim
Her elementin kütle katkısını molar kütleye bölün, kütlece yüzdesini elde edersiniz — bir besin etiketinin veya bir gübre torbasının yazdırdığı sayı (“P2O5 kaynağı, %20 P”). Su klasik örnektir: 18,015 g başına H, 2(1,008) = 2,016 g, O ise 15,999 g katkı yapar; yani su kütlece %11,19 hidrojen ve %88,81 oksijendir — atom sayısına göre “çoğunlukla hidrojen” olmanın ağırlığa göre çok farklı olduğunu hatırlatır.
Ampirik ve moleküler formül
Ampirik formül, atomların en küçük tam sayı oranıdır (CH2O); moleküler formül ise moleküldeki gerçek sayıdır (C6H12O6, glikoz — aynı oranın altı kopyası). Yanma analizi size kütlece yüzdeleri verir; bunları dönüştürmek mollerden geçer: örneğin %40,00 C, %6,71 H, %53,29 O, 3,330 : 6,657 : 3,331 mol olur ve temiz bir 1 : 2 : 1'e bölünür — CH2O, ampirik kütle 30,026 g/mol. Ampirikten moleküler formüle çıkmak için molar kütleye ihtiyacınız vardır: n = 180,16 ÷ 30,026 = 6,000, yani molekül (CH2O)6'dır. Birçok madde (su, amonyak, CO2) zaten n = 1'de durur ve iki formül çakışır.
Gram, mol, parçacık
Mol/Gram/Parçacık paneli üçgenin tamamını tek seferde dolaşır: örnek 18,015 g suyu tam olarak 1,000000 mol ve 6,022×1023 molekül'e dönüştürür — ve her H2O üç atom içerdiğinden 1,807×1024 atoma. Bu üçgen, Denklem Denkleştirici sayfasındaki her stokiyometri problemi ve Çözeltiler sayfasındaki her molarite arkasındaki motordur.
Yaygın yanlış anlamalar
- Her şeyin bir molü yaklaşık aynı ağırlığa sahiptir. Mol parçacıkları sayar; bir mol H2 2 g'dır, bir mol altın 197,0 g'dır — aynı sayım, çok farklı kütle.
- Yüzdeler doğrudan alt simgelere dönüşür. Önce atom kütlesine bölünmelidirler (mol) — hidrojenin %6,71'lik payı, oksijenin %53,29'undan daha fazla atom katkısı yapar, tam da H atomları çok hafif olduğu için.
- Moleküler formül her zaman ampirik formülün daha büyük bir sürümüdür. Yalnızca n > 1 olduğunda. H2O için ikisi aynıdır ve moleküler paneldeki n = 1,000 durumu olağandır.
- Atom kütleleri tam sayı katları amu'dur. Listelenen değerler izotoplar üzerinden bolluğa göre ağırlıklı ortalamalardır — klorun 35,45 g/mol'ü, 35-Cl ile 37-Cl'nin karışımıdır.
İlgili araçlar: Periyodik Tablo (bu sayfanın topladığı atom kütleleri), Denklem Denkleştirici (mol üzerine kurulu stokiyometri) ve Çözeltiler (litre başına mol).
