Wanneer de meeste mensen het woord 'mole' horen, stellen ze zich voor de ondergrondse knaagdieren in de grond die door de tuinen graven. Op het gebied van chemie kan de term 'mol' echter niet meer verschillen van dat beeld. In feite is de chemische mol een van de belangrijkste concepten in de wetenschap omdat scheikundigen en studenten daardoor atomen en moleculen kunnen tellen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Een chemische mol is de hoeveelheid van een stof die nodig is om de atoomdeeltjes van die stof gelijk te maken aan het aantal atomen in 12 gram koolstof. Chemici schatten dat dit 6.022 x 10 ^{23 of 602 hexillion is, ook wel de constante van Avogadro.}

Meting in het chemielaboratorium

Een mol is gewoon een eenheid van hoeveelheid, net als een dozijn of een millennium zijn eenheden van kwantiteit. Als het gaat om het berekenen van atoomdeeltjes tijdens chemische reacties, zijn alle gemeenschappelijke eenheden van kwantiteit veel te klein om bruikbaar te zijn voor wetenschappers. Dit komt omdat atomen zelf zo oneindig klein zijn. Om dit te illustreren, vergelijken 500.000 koolstofatomen die op elkaar zijn gestapeld ruwweg de breedte van een enkel mensenhaar.

Om het probleem van het meten van dergelijke kleine deeltjes op te lossen, hebben chemici een zeer grote eenheid van hoeveelheid nodig: een mol. Net als de term "een dozijn" betekent twaalf items en "een millennium" betekent duizend items, een mol betekent 602 hexillion items.

Science History: Avogadro

De figuur achter het concept van de chemische mol is de 19de-eeuwse Italiaanse wetenschapper Amedeo Avogadro. Deze grote denker was de eerste persoon die suggereerde dat elementen met elkaar kunnen verbinden om moleculen te vormen en niet alleen als individuele atomen bestaan ​​en dat gelijke hoeveelheden gassen die onder equivalente omstandigheden worden vastgehouden, ook equivalente aantallen moleculen bevatten. Avogadro's werk werd tijdens zijn leven grotendeels genegeerd, maar vormde later de basis voor het berekenen van een van de meest cruciale nummers in de chemie, die bekend werd als de constante van Avogadro.

Atomen tellen

De constante van Avogadro is gelijk aan het aantal atomen in 12 gram van de meest voorkomende vorm van koolstof (koolstof-12) of 6.022 x 10 <23>. Chemici gebruiken dit nummer om moedervlekken te bepalen. Een mol van elke stof is de hoeveelheid van die stof die nodig is voor het aantal atomaire deeltjes om de constante van Avogadro te evenaren, wat ongeveer 602 hexilliondeeltjes is. Dus een mol water is de hoeveelheid water die 602 hexillion atoomdeeltjes bevat. Dit geldt voor alles: een mol ijzer, een mol helium en een mol olifanten bevatten allemaal 602 hexillion deeltjes.

Het concept van de mol is belangrijk voor wetenschappers omdat het betekent dat één mol van elk element heeft precies hetzelfde aantal atomen als één mol van elk ander element. Met deze informatie kunnen chemici atomische deeltjes tellen voor zelfs zeer complexe chemieformules en -reacties.

Mol en meetwaarde

Voor individuele elementen is één mol ook gelijk aan het atoomgewicht van dat element in gram , die u kunt vinden op het periodiek systeem. Voor een molecuul zoals water (H _{2 O), dat uit twee delen waterstof bestaat met één deel zuurstof, is één mol water gelijk aan het atoomgewicht van elke waterstof (1,008 gram plus 1,008 gram) plus de zuurstof (16 gram) of 18.016 gram per mol. De eenheid wordt vaak afgekort als mol, dus een mol water wordt gewoonlijk 18.016 g /mol geschreven.}

Hoewel de chemische mol misschien niet zo schattig is als het knaagdier in de tuin dat zijn naam deelt, is het concept van de mol is de basis voor het vakgebied van de chemie. Het enigszins abstracte idee van de mol begrijpen als eenheid van kwantiteit kan lastig zijn, maar is de sleutel tot succes als chemicus of scheikundestudent.