Mol

Mol (skrót od molekuła) – podstawowa w układzie SI jednostka liczności materii^[1] o symbolu (oznaczeniu) mol^[2].

Ten artykuł dotyczy fizyki i chemii. Zobacz też: inne znaczenia tego słowa.

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 ${\displaystyle 6{,}02214076\cdot 10^{23}}$ obiektów elementarnych^[3]. Liczba ta jest nazywana liczbą Avogadra^[4][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^[7], 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^[5][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^[13].

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 molach

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:

${\displaystyle n={\frac {m}{\mu }}}$

gdzie m jest masą substancji.

Liczność materii w molach można wyrazić również wzorem:

${\displaystyle n={\frac {N}{N_{A}}}}$

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

Pojęcia pochodne

• Stężenia
  • stężenie molowe: liczba moli substancji jaką zawiera 1 dm³ roztworu
  • stężenie molalne: liczba moli substancji przypadająca na 1 kg rozpuszczalnika
  • ułamek molowy: stosunek liczby moli substancji do sumy liczby moli wszystkich składników
• Inne
  • masa molowa: masa jednego mola substancji
  • objętość molowa: objętość, jaką zajmuje jeden mol substancji

Zobacz też

• masa atomowa
• masa cząsteczkowa
• stała Faradaya
• stała gazowa
• stała Loschmidta

Uwagi

1. Przed 1971 r. (zanim wprowadzono jednostkę mola), posługiwano się równoważnymi pojęciami: liczba Avogadra, gramocząsteczka i gramoatom^[5][6].
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^[5]. Definicja ta obowiązywała do maja 2019 r.
3. Wielkości mola publikowane przez CODATA w latach 1998–2019 wynosiły:

   • 1998: ${\displaystyle 6{,}02214199(47)\cdot 10^{23}\;\mathrm {mol} ^{-1}}$^[8]
   • 2002: ${\displaystyle 6{,}0221415(10)\cdot 10^{23}\;\mathrm {mol} ^{-1}}$^[9]
   • 2006: ${\displaystyle 6{,}02214179(30)\cdot 10^{23}\;\mathrm {mol} ^{-1}}$^[10]
   • 2010: ${\displaystyle 6{,}02214129(27)\cdot 10^{23}\;\mathrm {mol} ^{-1}}$^[11]
   • 2019: ${\displaystyle 6{,}022140857(74)\cdot 10^{23}\;\mathrm {mol} ^{-1}}$^[12].

   W nawiasie podawane było odchylenie standardowe wartości, np. dla 2019: ${\displaystyle 0{,}000000074\cdot 10^{23}\;\mathrm {mol} ^{-1}}$ (${\displaystyle 7,4\cdot 10^{15}\;\mathrm {mol} ^{-1}}$).