Količina supstance. Mol.

2H2 + O2 -> 2H2O

Izjednačena hemijska reackija nam govori ne samo koje čestice su izreagovale i nastale u hemijskoj reakciji, već i u kom relativnom odnosu.
Na primer pri reakciji vodonika i kiseonika nastaje voda, a izjednačena hemijska reakcija nam govori da dva molekula H2 reaguju sa jednim molekulom O2 pri čemu nastaju dva molekula vode.

Kada se u praksi izvode reakcije kao što je ova, hemičari ne barataju pojedinačnim molekulima. Zapravo u pitanju su ogromni brojevi molekula.

Međutim bez obzira na broj molekula kojim raspolažemo, molekuli će se uvek kombinovati u tačno određenom odnosu koji je definisan izjednačenom hemijskom reakcijom. Dva molekula vodonika će reagovati sa jednom molekulom kiseonika, dvadeset molekula vodonika će reagovati sa deset molekula kiseonika, dve milijarde molekula vodonika će reagovati sa jednom milijardom molekula kiseonika itd. Kako samo jedan gram supstance sadrži ogroman broj molekula očito je da nije praktično izražavati količinu supstance preko broja molekula. Umesto toga, hemičari su uveli jedinicu mere nazvanu mol.

Mol

Ako odete u prodavnicu sa željom da kupite keks ili bombone, verovatno ih neće te kupovati na komad, već ćete iz praktičnih razloga kupiti pakovanje koje sadrži, recimo, dvadeset pojedinačnih bombona. Dakle možemo reći da jedno pakovanje sadrži tačno dvadeset bombona.

Ili, kupovinom jednog pakovanja napolitanki, mi znamo da to pakovanje sadrži tačno dvadeset napolitanki.
Hemičari su, takođe, iz praktičnih razloga odredili koliko će molekula (atoma, jona) činiti jedno “pakovanje” molekula (atoma, jona) kako bi lakše baratali ogromnim brojem čestica. To “pakovanje” su hemičari nazvali 1 mol (obeležava se malim slovom n), i on sadrži tačno 6,022·1023 čestica.

Drugim rečima, ako kažemo da je izreagovao 1 mol (jedno “pakovanje”) molekula, to znači da je izreagovalo tačno 6,022·1023 molekula. Ili ako kažemo da su izreagovala 2 mol (dva “pakovanja” molekula) to znači da su izreagovala tačno 2 ·6,022·1023=12,044·1023 molekula.

Iz prethodnog razmatranja je očito da je:

broj molekula (atoma, jona) = broj mola ·6.022·1023

odnosno:

N(molekula,atoma,jona) = n  · NA

Hajde da se vratimo na reakciju sa početka teksta
2H2 + O2 -> 2H2O

 

Utvrdili smo da dva molekula vodonika reaguju sa jednim molekulom kiseonika i daju dva molekula vode. Znači da dva mola molekula vodonika (2 · 6,022·1023 molekula) reaguju sa jednim molom molekula kiseonika (1 · 6,022·1023 molekula) i daju dva mola molekula (2 · 6,022·1023 molekula) vode. Vidimo da jednačinu možemo interpretirati sa stanovišta broja molekula, kao i sa stanovišta broja molova.

Obratite pažnju da nam indeksi u hemijskoj formuli (H2O)daju odnos broja atoma u supstanci. Vidimo da jedan molekul vode (H2O) sadrži dva atoma vodonika i jedan atom kiseonika, odnosno jedan mol molekula vode sadrži dva mola atoma vodonika i jedan mol atoma kiseonika.
 

  1. Kalcijum (Ca) je najzastupljeniji metal u ljudskom telu. Prosečni ljudski organizam sadrži oko 30 mola kalcijuma. Izračunajte
    1. broj atoma kalcijuma u 30 mola kalcijuma
    2. broj molova kalcijuma ako uzorak sadrži 3 ·1021 atoma kalcijuma.

 

  1. Već je rečeno da 1 mol sadrži 6,022·1023čestica, tj.

N(Ca) = n(Ca)  · NA

tj.   broj atoma kalcijuma = broj mola kalcijiuma · 6,022·1023

N(Ca) = 30 mol · 6,022·1023 = 180,7·1023 =1,807·1025 atoma

  1. Koristeći istu jednačinu možemo izraziti broj molova:

n(Ca) =N(Ca)/Ntj. n(Ca) =3x1021/6,022x1023= 0,498·10-2 mol = 4,98 ·10-1 mol

Potrebni nivo znanja za razumevanje teksta: 
Autor: