Μια γυαλισμένη σφαίρα πυριτίου αντανακλά το φως, μια λάμψη γλιστρά πάνω της. Μέσα φαίνεται ένα πλέγμα ατόμων που ανασαίνει απαλά. Μέσα από τη σφαίρα διακρίνονται τα γράμματα mol. Δεξιά, μια πρέζα γραφίτη πέφτει στον δίσκο της ζυγαριάς· η ζυγαριά δείχνει 12,000 g και φωτίζεται. Πάνω αναβοσβήνει ένας μετρητής σωματιδίων.
Φύλλο μονάδας
θεμελιώδης μονάδα SIαναθ. 2026-10Γραμμομόριο mol
Θεμελιώδης μονάδα SI · μέγεθος: ποσότητα ουσίας — ένας αριθμός σωματιδίων, μετρημένος σε δωδεκάδες των 6·10²³
Η σφαίρα της οποίας μετρήθηκαν τα άτομα
Το 2011 μετρολόγοι από διάφορες χώρες ολοκλήρωσαν μια σφαίρα πυριτίου ενός κιλού. Είναι στρογγυλή με ακρίβεια λίγων δεκάδων νανομέτρων. Μετρώντας τη διάμετρό της και το βήμα του κρυσταλλικού πλέγματος, μέτρησαν τα άτομά της. Έτσι προέκυψε η ακριβέστερη τιμή της σταθεράς Avogadro.
Τα άτομα είναι πολύ μικρά για να μετρηθούν ένα ένα. Ο χημικός τα παίρνει σε μερίδες. Μία μερίδα — ένα mol — είναι ακριβώς 6,022 140 76·10²³ σωματίδια. Ο αριθμός επιλέχθηκε ώστε ένα mol ατόμων άνθρακα-12 να ζυγίζει 12 γραμμάρια. Γι’ αυτό η μάζα ενός mol οποιασδήποτε ουσίας διαβάζεται εύκολα από τον περιοδικό πίνακα.
Ένα mol νερού είναι 18 γραμμάρια, λίγο λιγότερο από μια κουταλιά της σούπας. Ένα mol μαγειρικού αλατιού, 58 γραμμάρια. Ένα mol οποιουδήποτε αερίου σε θερμοκρασία δωματίου καταλαμβάνει περίπου 24,8 λίτρα, περίπου δύο κουβάδες.
Το σύμβολο του mol είναι mol, τρία πεζά γράμματα, χωρίς τελεία και χωρίς καταλήξεις: «5 mol». Η ποσότητα ουσίας γράφεται με πεζό n. Η σταθερά Avogadro — N_A, η γραμμομοριακή μάζα — με κεφαλαίο M.
Ένα mol είναι αριθμός σωματιδίων, όχι μάζα. Ένα mol υδρογόνου ζυγίζει 2 g, ένα mol χρυσού 197 g, όμως έχουν τον ίδιο αριθμό σωματιδίων. Μην το συγχέετε με τη μοριακότητα M — mol ανά λίτρο διαλύματος — ούτε με το «γραμμάριο-μόριο», παλιό όνομα της ίδιας μάζας.
01 · Ορισμός
αριθμός · μάζα · όγκος αερίουΈνα mol είναι μέτρημα, όχι βάρος. Όπως μια δωδεκάδα είναι δώδεκα κομμάτια, ένα mol είναι 6,022 140 76·10²³ κομμάτια. Μπορεί να είναι άτομα, μόρια, ιόντα ή ηλεκτρόνια, και πάντα λέμε ποια: ένα mol ατόμων οξυγόνου και ένα mol μορίων οξυγόνου είναι διαφορετικές ποσότητες.
Για να ζυγίσετε ένα mol χρειάζεται η γραμμομοριακή μάζα — η μάζα ενός mol. Ισούται με τη σχετική ατομική ή μοριακή μάζα σε γραμμάρια. Ο άνθρακας έχει 12,011 g/mol, το νερό 18,015 g/mol. Διαιρούμε τη μάζα του δείγματος με τη γραμμομοριακή μάζα και παίρνουμε τον αριθμό των mol.
Από το 2019 το mol ορίζεται από έναν αριθμό: η σταθερά Avogadro είναι καθορισμένη ακριβώς, χωρίς αβεβαιότητα. Ότι ένα mol άνθρακα-12 ζυγίζει 12 γραμμάρια δεν είναι πια ορισμός αλλά μετρημένο γεγονός — πολύ ακριβές, αλλά όχι πια ακριβές εκ συμφωνίας.
Πόσα σωματίδια βρίσκονται στον δίσκο
Αριστερά ζυγός ακριβείας με γυάλινη προθήκη. Διαλέξτε ουσία και ορίστε τη μάζα: η ζυγαριά δείχνει γραμμάρια, ο μετρητής mol και αριθμό σωματιδίων. Στον μεγεθυντικό φακό δεξιά υπάρχει μια χούφτα σωματίδια, τόσο μεγεθυμένα που φαίνονται τα άτομα. Το «Ζύγισε ένα mol» ρίχνει ακριβώς ένα mol. Για αέριο τη ζυγαριά αντικαθιστά μια σύριγγα: ο όγκος ενός mol αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Με μπλε η μάζα και η ζυγαριά, με τιρκουάζ η ποσότητα ουσίας, με βυσσινί τα σωματίδια. Κάτω υπάρχουν τρεις όψεις. «Μάζα και mol» είναι η ευθεία m = n·M για διάφορες ουσίες. «Σωματίδια» δείχνει πόσα κομμάτια έχουν διάφορες ποσότητες, σε λογαριθμική κλίμακα. «Αέριο» είναι ο όγκος ενός mol ως προς τη θερμοκρασία.
Ένα mol κόκκων άμμου θα σκέπαζε μια ήπειρο
Αν κάθε σωματίδιο ενός mol ήταν κόκκος άμμου ενός χιλιοστού, ένα mol άμμου θα καταλάμβανε 6·10¹⁴ κυβικά μέτρα. Ένα τέτοιο στρώμα θα σκέπαζε όλη τη Βόρεια Αμερική σε βάθος μερικών δεκάδων μέτρων. Και 18 γραμμάρια νερού — μια γουλιά — έχουν άλλα τόσα μόρια.
02 · Μετατροπή
μάζα · σωματίδια · διαλύματαΑπό γραμμάρια σε mol και σε κομμάτια
Εισαγάγετε μάζα, mol ή αριθμό σωματιδίων. Η πρώτη καρτέλα τα μετατρέπει για την ουσία που επιλέχθηκε στη σκηνή. Η δεύτερη συγκεντρώνει γραμμομοριακές μάζες. Η τρίτη δίνει συγκεντρώσεις διαλυμάτων σε mol ανά λίτρο.
| {k} | {v} | {note} |
Το mol είναι βολικό γιατί κρύβει έναν τεράστιο αριθμό. Ένα κύτταρο περιέχει περίπου ένα attomol μιας πρωτεΐνης, οι ωκεανοί περίπου 7·10²² mol νερού. Το ίδιο μέτρημα καλύπτει από λίγα μόρια ως έναν ολόκληρο πλανήτη, και ο χημικός δουλεύει στη μέση — με millimol και mol.
04 · Όργανα μέτρησης
ζυγός · προχοΐδα · σφαίρα πυριτίου · φασματόμετρο μάζαςΤα mol δεν μετριούνται — ζυγίζονται και ογκομετρούνται
{title}
{text}
05 · Κανόνες γραφής
mol · ποια σωματίδιαΛέμε mol τίνος
Το σύμβολο του mol δεν κλίνεται ούτε συντομεύεται. Δίπλα στην ποσότητα ονομάζονται τα σωματίδια: ένα mol ατόμων, μορίων ή ιόντων. Η γραμμομοριακή μάζα γράφεται σε γραμμάρια ανά mol, η συγκέντρωση σε mol ανά λίτρο.
Το σύμβολο δεν έχει πληθυντικό. Η γραμμομοριακή μάζα χωρίς «/mol» γίνεται μάζα. Το M σημαίνει ήδη mol ανά λίτρο, το «/L» περισσεύει. Το πρόθεμα γράφεται με πεζό και το σύμβολο χωρίς κεφαλαία. Η σταθερά Avogadro έχει μονάδα, mol⁻¹. «Ένα mol οξυγόνου» είναι αμφίσημο: άτομα ή μόρια O₂ — διαφορά διπλάσια.
06 · Γειτονικές μονάδες
χημείαΗ ίδια σφαίρα πυριτίου εξυπηρετεί και το κιλό.
mol/LMol σε ένα λίτρο διαλύματος.
katΈνα mol ανά δευτερόλεπτο — δραστικότητα ενζύμου.
07 · Ιστορικό μέρος
αρχείο · από την υπόθεση του Avogadro σε έναν ακριβή αριθμόΠώς μετρήθηκε το αόρατο
{title}
{text}
Το mol έγινε ακριβές, τα 12 γραμμάρια όχι
Ως το 2019 το mol ήταν ο αριθμός ατόμων σε 12 γραμμάρια άνθρακα-12. Η μάζα ήταν ακριβής, ο αριθμός Avogadro μετρημένος, με αβεβαιότητα. Τώρα ισχύει το αντίστροφο: ο αριθμός είναι καθορισμένος, και η γραμμομοριακή μάζα του άνθρακα-12 μετριέται. Ισούται με 12 γραμμάρια ανά mol με σχετική αβεβαιότητα περίπου 4·10⁻¹⁰.
Για τον χημικό δεν άλλαξε τίποτα: οι γραμμομοριακές μάζες στους πίνακες έμειναν ίδιες. Για τη μετρολογία όμως έχει σημασία. Το mol δεν εξαρτάται πια από το κιλό ούτε από ένα συγκεκριμένο ισότοπο. Για να μετρήσετε ένα mol δεν χρειάζεται να ζυγίσετε — μπορείτε να μετρήσετε.
Δεξιά δύο δίσκοι. Στον παλιό ορισμό το mol ήταν δεμένο με ένα σταθμό 12 γραμμαρίων. Στον νέο ο σταθμός είναι ίδιος, αλλά δίπλα του στέκεται ένας μετρητής, και τώρα αποφασίζει αυτός.
Κατάλογος μεγεθών
Ουσία και χημεία · 12 φύλλα
Ευρετήριο · όλα τα μεγέθη σε μία σελίδαΤο εργαστήριο στην είσοδο του ευρετηρίουΜια σταγόνα οξέος αλλάζει το χρώμα του χυμού, το αλάτι χρωματίζει τη φλόγα, το νερό παγώνει με ένα χτύπημα. Από κάτω, όλα τα φύλλα του Simetrium κατά επιστήμη και αλφαβητικά.Άνοιγμα ευρετηρίου →
