Wypolerowana kula krzemowa odbija światło, po jej powierzchni ślizga się blik. W środku widać sieć atomów, która lekko oddycha. Przez kulę prześwitują litery mol. Po prawej na szalkę wagi spada szczypta grafitu; waga pokazuje 12,000 g i rozbłyska. U góry miga licznik cząstek.
Karta jednostki
jednostka podstawowa SIwyd. 2026-10Mol mol
Jednostka podstawowa SI · wielkość: liczność materii — liczba cząstek liczona tuzinami po 6·10²³
Kula, w której policzono atomy
W 2011 roku metrolodzy z kilku krajów ukończyli kulę z krzemu o masie kilograma. Jest okrągła z dokładnością do kilkudziesięciu nanometrów. Mierząc jej średnicę i odstęp sieci krystalicznej, policzyli w niej atomy. Tak uzyskano najdokładniejszą wartość stałej Avogadra.
Atomy są zbyt małe, by liczyć je pojedynczo. Chemik bierze je porcjami. Jedna porcja — mol — to dokładnie 6,022 140 76·10²³ cząstek. Liczbę dobrano tak, by mol atomów węgla-12 ważył 12 gramów. Dlatego masę mola każdej substancji łatwo odczytać z układu okresowego.
Mol wody to 18 gramów, nieco mniej niż łyżka stołowa. Mol soli kuchennej to 58 gramów. Mol dowolnego gazu w temperaturze pokojowej zajmuje około 24,8 litra, mniej więcej dwa wiadra.
Symbol mola to mol, trzy małe litery, bez kropki i bez końcówek: „5 mol”. Liczność materii zapisuje się małym n. Stałą Avogadra — N_A, masę molową — wielkim M.
Mol to liczba cząstek, a nie masa. Mol wodoru waży 2 g, mol złota 197 g, a cząstek jest w nich tyle samo. Nie mylić ze stężeniem molowym M — molami na litr roztworu — ani z „gramocząsteczką”, dawną nazwą tej samej masy.
01 · Definicja
liczba · masa · objętość gazuMol to rachunek, nie waga. Jak tuzin to dwanaście sztuk, tak mol to 6,022 140 76·10²³ sztuk. Sztukami mogą być atomy, cząsteczki, jony lub elektrony, i zawsze się je nazywa: mol atomów tlenu i mol cząsteczek tlenu to różne ilości.
Aby odważyć mol, potrzebna jest masa molowa — masa jednego mola. Jest równa względnej masie atomowej lub cząsteczkowej w gramach. Węgiel ma 12,011 g/mol, woda 18,015 g/mol. Dzielimy masę próbki przez masę molową i otrzymujemy liczbę moli.
Od 2019 roku mol jest określony liczbą: stała Avogadra jest ustalona dokładnie, bez niepewności. To, że mol węgla-12 waży 12 gramów, nie jest już definicją, lecz zmierzonym faktem — bardzo dokładnym, ale już nie dokładnym z umowy.
Ile cząstek leży na szalce wagi
Po lewej waga analityczna w szklanej obudowie. Wybierz substancję i ustaw masę: waga pokaże gramy, a licznik — mole i liczbę cząstek. W lupie po prawej garść cząstek powiększona tak, że widać pojedyncze atomy. „Odważ mol” nasypuje dokładnie jeden mol. Dla gazu wagę zastępuje strzykawka: objętość mola rośnie z temperaturą. Niebieskim pokazano masę i wagę, turkusowym — liczność materii, karmazynowym — cząstki. Na dole trzy widoki. „Masa i mole” to prosta m = n·M dla różnych substancji. „Cząstki” — ile sztuk jest w różnych ilościach, w skali logarytmicznej. „Gaz” — objętość mola w zależności od temperatury.
Mol ziaren piasku przykryłby kontynent
Gdyby każda cząstka mola była ziarnkiem piasku o średnicy milimetra, mol piasku zająłby 6·10¹⁴ metrów sześciennych. Taką warstwą można by zasypać całą Amerykę Północną na kilkadziesiąt metrów. A w 18 gramach wody — w jednym łyku — jest tyle samo cząsteczek.
02 · Przeliczanie
masa · cząstki · roztworyZ gramów na mole i na sztuki
Wpisz masę, mole lub liczbę cząstek. Pierwsza zakładka przeliczy je dla substancji wybranej w scenie. Druga zbiera masy molowe. Trzecia — stężenia roztworów w molach na litr.
| {k} | {v} | {note} |
Mol jest wygodny, bo ukrywa ogromną liczbę. W jednej komórce jest około attomola białka, w oceanach — około 7·10²² moli wody. Ten sam rachunek obejmuje wszystko od kilku cząsteczek po całą planetę, a chemik pracuje pośrodku — z milimolami i molami.
04 · Przyrządy pomiarowe
waga · biureta · kula krzemowa · spektrometr masMoli się nie liczy — waży się je i miareczkuje
{title}
{text}
05 · Zasady zapisu
mol · jakich cząstekMówi się, mol czego
Symbolu mola się nie odmienia i nie skraca. Przy ilości nazywa się cząstki: mol atomów, cząsteczek lub jonów. Masę molową zapisuje się w gramach na mol, stężenie — w molach na litr.
Symbol nie ma liczby mnogiej. Masa molowa bez „/mol” staje się masą. M już oznacza mol na litr, „/L” jest zbędne. Przedrostek pisze się małą literą, a symbol bez wielkich liter. Stała Avogadra ma jednostkę mol⁻¹. „Mol tlenu” jest dwuznaczny: atomów czy cząsteczek O₂ — różnica dwukrotna.
06 · Jednostki sąsiednie
chemiaTa sama kula krzemowa służy też kilogramowi.
mol/LMole w litrze roztworu.
katMol na sekundę — aktywność enzymu.
07 · Dział historyczny
archiwum · od hipotezy Avogadra do dokładnej liczbyJak policzono niewidzialne
{title}
{text}
Mol stał się dokładny, a 12 gramów — nie
Do 2019 roku mol był liczbą atomów w 12 gramach węgla-12. Masa była dokładna, a liczba Avogadra — zmierzona, z niepewnością. Teraz jest odwrotnie: liczba jest ustalona, a masa molowa węgla-12 — zmierzona. Wynosi 12 gramów na mol z niepewnością względną około 4·10⁻¹⁰.
Dla chemika nic się nie zmieniło: masy molowe w tablicach zostały te same. Ale dla metrologii to ważne. Mol nie zależy już od kilograma ani od konkretnego izotopu. Aby odmierzyć mol, nie trzeba ważyć — można policzyć.
Po prawej dwie szalki. W starej definicji mol był przywiązany do odważnika 12 gramów. W nowej odważnik jest ten sam, ale obok stoi licznik, i to on teraz decyduje.
Katalog wielkości
Substancja i chemia · 12 kart
Indeks · wszystkie wielkości na jednej stronieLaboratorium przy wejściu do indeksuKropla kwasu zmienia kolor soku, sól barwi płomień, woda zamarza od stuknięcia. Pod nimi wszystkie karty Simetrium według dziedzin i alfabetycznie.Otwórz indeks →
