Mol (jednotka)
Mole je měrná jednotka SI používaná k měření počtu věcí, obvykle atomů nebo molekul. Jeden mol něčeho se rovná 6,02214078×1023 stejných věcí (Avogadrovo číslo). Například jeden mol hroznů je 6,02214078×1023 hroznů.
V roce 2019 bylo Avogadrovo číslo upřesněno na 6,02214078×1023.
Vědci toto číslo používají, protože jde o počet atomů uhlíku ve 12 gramech uhlíku-12, což je nejběžnější druh uhlíku. V molech lze měřit cokoli, ale pro většinu úloh to není praktické, protože hodnota je tak obrovská. Například jeden mol grapefruitu by byl velký jako Země.
Toto číslo se nedá snadno vyjádřit slovy. Nejbližší "běžné" číslo je milion-milion-milion-milion, což je 1024.
Protože různé molekuly a atomy nemají stejnou hmotnost, jeden mol jedné věci neváží stejně jako jeden mol něčeho jiného. Hmotnost atomů a molekul se měří v amu. Jeden amu se rovná jednomu gramu na mol. To znamená, že pokud má atom hmotnost jednoho amu, váží jeden mol tohoto atomu jeden gram.
Matematika s moly
Moly = hmotnost (g) / relativní hmotnost (gramy na mol)
Příklad: Kolik molů je ve 20 gramech vodíku?
Pro relativní hmotnost vodíku lze použít hodnotu 1, i když správná hodnota je o něco větší. Tedy: moly = hmotnost/relativní hmotnost = 20/1 = 20 molů.
Molekuly = koncentrace (mol/dm3) x objem (dm3)
Příklad: Kolik molů je ve 100 cm3 0,1M H2SO4?
1 dm3 je stejný jako 1000 cm3, takže hodnotu v centimetrech krychlových je třeba vydělit 1000. 100/1000 x 0,1 = 0,01 molu.
Molekula metanu se skládá z jednoho atomu uhlíku a čtyř atomů vodíku. Uhlík má hmotnost 12,011 u a vodík má hmotnost 1,008 u. To znamená, že hmotnost jedné molekuly metanu je 12,011 u + (4 × 1,008 u), tj. 16,043 u. To znamená, že jeden mol metanu má hmotnost 16,043 gramu.
Krtka si lze představit jako dva pytle různě velkých kuliček. Jeden pytel obsahuje 3 tenisové míčky a druhý 3 míčky na nohu. V obou pytlích je stejný počet míčků, ale hmotnost fotbalových míčků je mnohem větší. Jedná se o jiný způsob měření. Molekuly měří počet částic, nikoli hmotnost. Oba pytle tedy obsahují tři moly.
Krtek je jednoduše jednotka počtu věcí. Mezi další běžné jednotky patří tucet, což znamená 12, a skóre, což znamená 20. Podobně mol označuje specifické množství - jeho charakteristickým rysem je, že jeho počet je mnohem větší než u jiných běžných jednotek. Takové jednotky se obvykle vymýšlejí, když stávající jednotky nedokážou něco dostatečně snadno popsat. Chemické reakce obvykle probíhají mezi molekulami o různé hmotnosti, což znamená, že měření hmotnosti (například gramy) může být při porovnávání reakcí jednotlivých molekul zavádějící. Na druhou stranu by použití absolutního počtu atomů/molekulí/iontů bylo také matoucí, protože při obrovském počtu by bylo příliš snadné některou hodnotu špatně zařadit nebo vynechat číslici. Práce v molech proto vědcům umožňuje odkazovat na konkrétní množství molekul nebo atomů, aniž by se museli uchylovat k příliš velkým číslům.
Související jednotky
Jednotky SI pro molární koncentraci jsou mol/m3. Většinou se však při psaní chemických textů používá mol/dm3 nebo mol dm-3, což je totéž jako mol/l. Tyto jednotky se často zapisují s velkým písmenem M (vyslovuje se "molární"), někdy před nimi stojí předpona SI, například milimoly na litr (mmol/l) nebo milimolární (mM), mikromoly/l (µmol/l) nebo mikromolární (µM) nebo nanomoly/l (nmol/l) nebo nanomolární (nM).
Absolutní výtěžek chemické reakce se většinou udává vmolech (tzv. "molární výtěžek").
Otázky a odpovědi
Otázka: Jaká jednotka soustavy SI se používá k měření molekul a atomů?
Odpověď: Jednotkou SI používanou k měření molekul a atomů je mol.
Otázka: Kolik molekul je v jednom molu?
Odpověď: Jeden mol obsahuje přibližně 600 sextilionů molekul.
Otázka: Proč vědci používají toto číslo?
Odpověď: Vědci používají toto číslo, protože 1 gram vodíku odpovídá 1 molu atomů.
Otázka: Jaká je přesná hodnota jednoho molu?
Odpověď: Přesná hodnota jednoho molu je 6,02214078×1023 a byla pojmenována po Avogadrovi, který ji vymyslel.
Otázka: Je praktické měřit většinu úloh pomocí molů?
Odpověď: Ne, není praktické měřit většinu úloh pomocí molů, protože jejich hodnota je tak obrovská, že jeden mol grapefruitu by byl velký jako Země.
Otázka: Jak se měří různé molekuly a atomy?
Odpověď: Různé molekuly a atomy se měří v amu (jednotkách atomové hmotnosti).
Otázka: Jak souvisí amu s gramy na mol? Odpověď: Jeden amu se rovná jednomu gramu na mol, což znamená, že pokud má atom hmotnost jeden amu, pak jeden mol tohoto atomu váží jeden gram.
