Что такое моль в химии

Химические вещества можно измерять не только в килограммах или миллилитрах, но и в молях. Моль – единица количества вещества, появившаяся благодаря тому факту, что вещества состоят из молекул и атомов.

Что такое моль в химии: определение

Моль представляет собой такое количество вещества, которое вмещает в себя столько же частиц (молекул или атомов), сколько атомов содержится в 12 г углерода C. Чтобы найти число частиц в 12 г углерода, надо разделить общую массу вещества (0,012 кг) на абсолютную массу углеродного атома, составляющую 19,93x10^(-27) кг.

В итоге получается 6,02x10^23 частиц. Найденное число равно числу молекул или атомов в одном моле всякого вещества и называется числом Авогадро. Его размерность – 1/моль, или моль «в минус первой степени».

Если химическое вещество состоит из молекул, в одном моле этого вещества будет содержаться 6,02x10^23 молекул. Так, 1 моль водорода H2 – это 6,02x10^23 молекул H2, 1 моль воды H2O – это 6,02x10^23 молекул H2O, 1 моль глюкозы C6H12O6 – это 6,02x10^23 молекул C6H12O6.

Если вещество состоит из атомов, в одном моле этого вещества будет содержаться то же Авогадрово число атомов - 6,02x10^23. Это относится, к примеру, к 1 молю железа Fe или серы S.

О чем говорит количество вещества

Итак, 1 моль любого химического вещества содержит Авогадрово число частиц, составляющих данное вещество, т.е. около 6,02x10^23 молекул или атомов. Общее количество вещества (число молей) обозначается латинской буквой n или греческой буквой «ню». Его можно найти по отношению общего количества молекул или атомов вещества к числу молекул в 1 моле – числу Авогадро:

n=N/N(A), где n – количество вещества (моль), N – количество частиц вещества, N(A) – число Авогадро.

Отсюда же можно выразить и число частиц в заданном количестве вещества:

N=N(A) x n.

Фактическую массу одного моля вещества называют его молярной массой и обозначают букой M. Она выражается в «граммах на моль» (г/моль), но численно равна относительной молекулярной массе вещества Mr (если вещество состоит из молекул) или относительной атомной массе вещества Ar, если вещество состоит из атомов.

Относительные атомные массы элементов можно найти по таблице Менделеева (обычно при расчетах их округляют). Так, для водорода это 1, для лития – 7, для углерода – 12, для кислорода – 16 и т.д. Относительные молекулярные массы складываются из относительных атомных масс составляющих молекулы атомов. К примеру, относительная молекулярная масса воды H2O

Mr(H2O)=2xAr(H)+Ar(O)=2x1+16=18.

Относительные атомные и молекулярные массы – безразмерные величины, поскольку выражают массу атома и молекулы относительно условной единицы – 1/12 массы атома углерода.

В типовых задачах обычно требуется найти, сколько молекул или атомов содержится в заданном количестве вещества, какую массу составляет заданное количество вещества, сколько молекул в заданной массе. Важно понимать, что молекулярная формула вещества указывает на число молей каждого элемента, входящего в его состав. То есть 1 моль серной кислоты H2SO4 содержит 2 моля атомов водорода H, 1 моль атомов серы S, 4 моля атомов кислорода O.