Mole Concept – Chemie Encyclopedia – reactie, water, elementen, voorbeelden, gas, aantal, symbool,

Mole Concept - Chemie Encyclopedia - reactie, water, elementen, voorbeelden, gas, aantal, symbool, dus tellen van het aantalMole Concept

In de chemie de mol is een fundamentele eenheid in de Syst&# X00E8; me Internationale d&# X0027; Unit&# X00E9; s, het systeem SI, en wordt gebruikt om de hoeveelheid stof te meten. Deze hoeveelheid wordt soms aangeduid als de chemische bedrag. in het Latijn mol : een &# X0022; enorme heap&# X0022; materiaal. Het is handig om te denken van een chemische stof mol als zodanig.

Visualiseren van een mol als stapel deeltjes is echter maar één manier om dit concept te begrijpen. Een monster van een stof een massa, volume (algemeen gebruikt met gassen) en het aantal deeltjes die evenredig is met de chemische hoeveelheid (uitgedrukt in mol) van het monster. Bijvoorbeeld één mol zuurstofgas (O 2) heeft een volume van 22,4 l bij standaardtemperatuur en druk (STP; 0&# X00B0, C en 1 atm), heeft een massa van 31,998 g en bevat ongeveer 6,022 &# X00D7; 10 23 moleculen zuurstof. Meten een van deze grootheden kan de berekening van elkaar en dit wordt vaak gedaan stoichiometrie.


De mol is de hoeveelheid substantie (Of chemische hoeveelheid) als gram is massa. Als andere eenheden van het SI systeem kunnen voorvoegsels worden gebruikt met de mole, dus is het toegestaan ​​om te verwijzen naar 0,001 mol en 1 mmol even 0,001 g equivalent aan 1 mg.

formele definitie

Volgens het National Institute of Standards and Technology (NIST), de Veertiende Conf&# X00E9; rence G&# X00E9; n&# X00E9; rale des Poids et Mesures vestigde de definitie van de mol in 1971.

De mol is de hoeveelheid van een stof van een systeem dat evenveel elementaire entiteiten als er atomen zijn in 0,012 kilogram koolstof-12 bevat; het symbool is &# X0022; mol.&# X0022; Bij gebruikmaking van de mol moeten de elementaire entiteiten worden gespecificeerd en kunnen atomen, moleculen, ionen, elektronen, andere deeltjes of bepaalde groeperingen van dergelijke deeltjes.

Een Interpretatie: een specifiek aantal deeltjes

Wanneer een hoeveelheid partikels wordt beschreven, is een groep mol eenheid analoog aan groepen als paar, dozijn of grove, doordat al deze woorden specifiek aantal objecten representeren. De belangrijkste verschillen tussen de mol en de andere groepering eenheden de grootte van het aantal vertegenwoordigde en hoe dit aantal wordt verkregen. Een mol is een hoeveelheid van een stof die Avogadro&# X0027;’s aantal deeltjes. Avogadro&# X0027; s-nummer is gelijk aan 602.214.199.000.000.000.000.000 of meer gewoon, 6,02214199 &# X00D7; 10 23.

In tegenstelling tot de paar, dozijn, en grove, kan het exacte aantal deeltjes in een mol niet worden meegeteld. Er zijn verschillende redenen voor. Ten eerste zijn de deeltjes te klein en niet zichtbaar zelfs met een microscoop. Ten tweede, natuurlijk voorkomende koolstof bevat ongeveer 98,90% koolstof-12, de steekproef moeten worden gezuiverd tot elk atoom koolstof-13 en koolstof-14 te verwijderen. Ten derde, als het aantal deeltjes in een mol is gekoppeld aan de massa van precies 12 gram CO-12, zou een evenwicht moeten worden geconstrueerd die kan bepalen of het monster een atoom over of onder precies 12 gram. Als de eerste twee eisen voldaan is, zou een miljoen machines nemen counting een miljoen atomen per seconde meer dan 19.000 jaar om de taak te voltooien.

Uiteraard, wanneer het aantal deeltjes in een mol niet te tellen, moet de waarde indirect gemeten en elke meting er enige onzekerheid. Daarom is het aantal deeltjes in een mol, Avogadro&# X0027;’s constant ( NA), kan alleen worden benaderd door te experimenteren, en daarmee de gerapporteerde waarde zal enigszins variëren (in de tiende decimaal) op basis van de gebruikte meetmethode. De meeste methoden eens vier significante cijfers, zodat NEen algemeen wordt gezegd dat het gelijk 6,022 &# X00D7; 10 23 deeltjes per mol, en deze waarde is meestal voldoende voor het oplossen van problemen handboek. Een ander belangrijk punt is dat de formele definitie van een mol waarde voor Avogadro niet bevat&# X0027;’s constant en dit is waarschijnlijk te wijten aan de inherente onzekerheid in de meting. Als het verschil tussen Avogadro&# X0027;’s constante van Avogadro&# X0027; s-nummer, ze zijn numeriek equivalent, maar de voormalige heeft de eenheid van de mol &# X2212; 1, terwijl de laatste is een puur getal zonder eenheid.

A Second Interpretatie: Een soortelijke massa

Atomen en moleculen zijn ongelooflijk klein en zelfs een klein monster van chemische stof bevat een onvoorstelbare aantal van hen. Daarom tellen van het aantal atomen of moleculen in een monster mogelijk. De meervoudige interpretaties van de mol ons in staat stellen om de kloof tussen de submicroscopische wereld van atomen en moleculen en de macroscopische wereld die we kunnen waarnemen overbruggen.

De chemische hoeveelheid van een monster te bepalen, gebruiken we de stof&# X0027;’s molaire massa, de massa per mol deeltjes. We zullen gebruiken koolstof-12 als voorbeeld omdat het de standaard voor de formele definitie van de mol. Volgens de definitie één mol koolstof-12 heeft een massa van precies 12 gram. Bijgevolg is de molaire massa van koolstof-12 is 12 g / mol. De molaire massa van het element koolstof is 12,011 g / mol. Waarom zijn ze anders? Om die vraag te beantwoorden, moeten een paar termen worden verduidelijkt.

Op het Periodiek Systeem, zult u merken dat de meeste van de genoemde atoomgewichten zijn niet ronde getallen. Het atoomgewicht is een gewogen gemiddelde van de atoommassa van een element&# X0027;’s natuurlijke isotopen. Bijvoorbeeld, broom heeft twee natuurlijke isotopen met een atomaire massa van 79 u en 81 u. De eenheid U is de atomaire massa-eenheid en wordt gebruikt in plaats van grammen omdat de waarde onhandige gering zou zijn. Deze twee isotopen van broom aanwezig in de natuur in nagenoeg gelijke hoeveelheden, zodat het atoomgewicht van het element broom 79,904. (D.w.z. ongeveer 80, het rekenkundig gemiddelde van 79 en 81). Een soortgelijke situatie bestaat voor chloor, maar chloor-35 is bijna driemaal zo overvloedig als chloor-37, zodat het atoomgewicht van chloor 35,4527. Technisch gezien atoomgewichten zijn verhoudingen van de gemiddelde atoommassa aan de eenheid U en dat is waarom ze niet eenheden. Soms atoomgewichten krijgen de eenheid U . maar dit is niet helemaal correct volgens de IUPAC (IUPAC).

De molaire massa van een element of verbinding vindt, bepaalt de atomaire, moleculaire of formulegewicht en drukken die waarde in g / mol. Broom en chloor, de molaire massa’s 79,904 g / mol en 35,4527 g / mol resp. Natriumchloride (NaCl) een formulegewicht van 58,443 (atoomgewicht van Na + atoomgewicht van Cl) en een molaire massa van 58,443 g / mol. Formaldehyde (CH 2 O) heeft een molecuulgewicht van 30,03 (atoomgewicht van C + 2 [atoomgewicht van H]) + atoomgewicht van O] en een molaire massa van 30,03 g / mol.

Het begrip molmassa de chemici het aantal submicroscopische partikels in een monster te meten zonder ze te tellen door bepaling van de chemische hoeveelheid van een monster direct eenvoudig. Om de chemische hoeveelheid van een monster te vinden, chemici meten zijn massa en delen door de molmassa. Vermenigvuldiging van de chemische hoeveelheid (in mol) van Avogadro&# X0027;’s constant ( NA) geeft het aantal deeltjes in het monster.

Af en toe komt men gram-atomaire massa (GAM), gram-formule massa (GFM), en Gram-molecuulgewicht (GGM). Deze voorwaarden zijn functioneel hetzelfde als molmassa. Bijvoorbeeld, de GAM een element de massa in gram van een monster dat NEen atomen en is gelijk aan het element&# X0027;’s atomaire gewicht uitgedrukt in gram. GFM en GMM wordt overeenkomstig gedefinieerd. Andere termen die u kunt tegenkomen zijn formule massa en moleculaire massa. Verwerken dergelijke als formule gewicht en molecuulgewicht, respectievelijk, maar de eenheden u.

Avogadro&# X0027;’s Hypothese

Om te begrijpen hoe Avogadro&# X0027;’s hypothese kan worden gebruikt om het relatieve atomaire en moleculaire massa bepalen visualiseren twee identieke dozen met sinaasappelen in één en druiven in de andere. Het exacte aantal fruit in elke doos is niet bekend, maar je gelooft dat er een gelijk aantal fruit in elk vak (Avogadro&# X0027;’s hypothese). Na aftrek van de massa’s van de vakken, heb je de massa’s van elke vrucht monster en kan de massaverhouding tussen de sinaasappels en de druiven te bepalen. Door aan te nemen dat er een gelijk aantal fruit in elk vak, je weet dan de gemiddelde massa verhouding tussen een druif en een oranje, dus in feite heb je hun relatieve massa’s (atomaire massa) berekend. Als u een van de druif of de oranje als een standaard kiest, kan je uiteindelijk bepalen een schaal van relatieve massa’s voor alle fruit.

Een derde Interpretatie: een bepaalde hoeveelheid

Door de uitbreiding van Avogadro&# X0027;’s hypothese is er een bepaalde hoeveelheid gas bevat NEen gasdeeltjes voor een gegeven temperatuur en druk en dat volume moet gelijk zijn voor alle gassen. Voor een ideaal gas, het volume van een mol bij STP (0&# X00B0, C en 1,000 atm) is 22,41 L en verscheidene echte gassen (waterstof, zuurstof en stikstof) komen dicht bij deze waarde.

De grootte van Avogadro&# X0027;’s Number

Om een ​​idee van de enorme omvang van Avogadro te bieden&# X0027; s-nummer, overwegen een aantal voorbeelden. Avogadro&# X0027;’s aantal waterdruppels (twintig druppels per ml) zou een rechthoekige kolom van water 9,2 km (5,7 mijl) te vullen met 9,2 km (5,7 mijl) aan de basis en tot aan de maan perigeum (kleinste afstand tot de aarde) . Avogadro&# X0027;’s aantal waterdruppels zou al het land in de Verenigde Staten te dekken tot een diepte van ongeveer 3,3 km (ongeveer 2 mijl). Avogadro&# X0027;’s aantal centen geplaatst in een rechthoekige stapel ongeveer 6 meter bij 6 meter aan de basis zou strekken zich ongeveer 9,4 &# X00D7; 10 12 km en uit te breiden buiten ons zonnestelsel. Het zou licht bijna een jaar duren van het ene uiteinde van de stapel naar de andere.

Geschiedenis

Lang voordat mol concept ontwikkeld, bestond het idee chemische gelijkwaardigheid in die specifieke hoeveelheden van verschillende stoffen op dezelfde wijze en in dezelfde mate een andere stof kan reageren. Merk op dat de historische gelijkwaardig is niet hetzelfde als de moderne tegenhanger, die geladen impliceert. Ook de historische equivalent niet hetzelfde als een mol, maar de twee begrippen gerelateerd doordat zij beide aan dat verschillende massa’s van twee stoffen kan reageren met dezelfde hoeveelheid van een andere stof.

Het idee van chemische equivalenten werd verklaard door Henry Cavendish in 1767, verduidelijkt Jeremias Richter in 1795, en populair door William Wollaston in 1814. Wollaston toegepast concept elementen en definieerde zodanig dat één equivalent van een element overeenkomt met de atoom massa. Wanneer aldus Wollaston&# X0027;’s gelijk is uitgedrukt in gram, deze identiek is aan een mol. Het is dan niet verwonderlijk dat het woord "mol&# X0022; is afgeleid van &# X0022; molekulargewicht&# X0022; (Duits, betekenis &# X0022; molecuulgewicht&# X0022;) en werd bedacht in 1901 of 1902.

Nathan J. Barrows

Bibliografie

Atkins, Peter, en Jones, Loretta (2002). Chemical Principles . 2e editie. New York: W. H. Freeman and Company.

Lide, David R. ed. (2000). De CRC Handbook of Chemistry &# X0026; Fysica . 81ste editie. New York: CRC Press.

Masterton, William L. en Slowinski, Emil J. (1977). Chemical Principles . 4e editie. Philadelphia: W. B. Saunders Company.

internet Resources

National Institute of Standards and Technology. &# X0022; Eenheid van hoeveelheid stof (Mol).&# X0022; Beschikbaar vanaf http://www.nist.gov.

Bron: www.chemistryexplained.com

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

twee + 9 =