Gram pe mol
Ca să ia 6,022·10²³ molecule de apă, chimistul nu le numără. Cântărește 18,015 g. Acest număr este masa molară: câte grame cântărește un mol de substanță. La sare este 58,44 g/mol, la zahăr 342,3, la hemoglobină circa 64 500.
Masa molară se obține adunând masele atomice după formula moleculei. Masele atomice se măsoară cu spectrometrul de masă: un magnet separă ionii după masă, iar cei grei zboară pe un arc mai larg. Unitatea SI este kg/mol, dar în laboratoare se scrie g/mol. Astfel numărul coincide cu masa moleculei în daltoni.
| Notație | g/mol · în SI kg/mol |
| Definiție | M = m / n — masa substanței împărțită la cantitatea ei de substanță |
| Valori de referință | M(¹²C) = 12,000 000 012 6 g/mol · M_u = 1,000 000 001 05 g/mol |
| Introdusă | mase atomice în grame — din secolul al XIX-lea · kg/mol — de la intrarea molului în SI, 1971 |
| Standarde | ISO 80000-9 · IUPAC Green Book · CIAAW 2021 |
| Valori tipice | 18,015 g/mol — apă · 180,16 — glucoză · 64 500 — hemoglobină |
01 · Definiție
Masa unui mol
Luați o substanță și împărțiți masa ei la cantitatea de substanță în moli. Obțineți masa molară M. Pentru o substanță pură ea este constantă. 9 g de apă înseamnă 0,5 mol, 36 g înseamnă 2 mol, iar raportul este mereu 18,015 g/mol.
Se calculează după formula moleculei. Masa atomică a fiecărui element se ia din tabelul IUPAC, se înmulțește cu numărul de atomi și totul se adună. Masele atomice sunt medii pe amestecul natural de izotopi. De aceea clorul are 35,45, nu un număr întreg.
Construiți o moleculă și cântăriți un mol
Bilele sunt atomii moleculei; mărimea lor crește cu masa atomică. Banda de dedesubt arată aceeași masă pe părți: ce fracțiune din masa molară revine fiecărui element. Negru — carbon, albastru — hidrogen, verde — azot, carmin — oxigen, gri — clor.
Ce intră în spectrometru
Fiecare celulă conține formula de schelet a unei substanțe din experiment. Colțurile și capetele liniilor sunt atomi de carbon, hidrogenii legați de ei nu se desenează, o linie dublă este o legătură dublă. Azotul este marcat cu verde, oxigenul cu carmin. Numărul verde de sub formulă este masa molară în g/mol. În centru este cofeina: o scânteie albastră aleargă pe ciclurile ei.
Magnetul separă ionii după masă
În centru, un spectrometru de masă în secțiune. Vaporii substanței intră în sursă, un filament incandescent smulge electroni din molecule, iar tensiunea U accelerează ionii. În câmpul magnetic B ionul zboară pe un arc de rază r = √(2mU/e) / B: cu cât este mai greu, cu atât arcul este mai larg. Liniile punctate albastre sunt fascicule de ioni cu mase diferite; strălucirea lor arată ponderea acestor molecule în natură. Depărtarea fasciculelor este mărită de 8 ori în desen, altfel masele vecine s-ar contopi într-un singur arc. În fanta colectorului intră doar fasciculul cu raza de exact 200 mm, iar colectorul se aprinde în carmin. Câmpul se schimbă încet, iar ecranul din dreapta înregistrează spectrul cu o linie carmin; liniuța albastră este masa aflată acum în fantă. Sub ecran este o balanță: pe ea se pune exact un mol de substanță. Pupitrul din stânga arată masa molară și regimul aparatului. Un clic pe spectrometru fixează câmpul pe cel mai înalt pic, un clic pe balanță pune un mol. Dacă nu atingeți nimic timp de 20 s, experimentele continuă singure.
—
02 · Conversie
| {n} | {v} | {note} |
Daltonul și g/mol dau același număr, dar sunt mărimi diferite. Daltonul este masa unei molecule, g/mol este masa unui mol. După 2019 numerele nu mai coincid exact: conform CODATA 2022 diferă cu 1,05·10⁻⁹, mult sub ce poate sesiza orice balanță.
În tabelele inginerești apar kg/kmol și lb/lb-mol. Numărul lor este același ca la g/mol: kilomolul este de o mie de ori mai mare decât molul, la fel și kilogramul. O livră-mol înseamnă 453,59 mol.
03 · Ordine de mărime
04 · Instrumente de măsură
05 · Reguli de scriere
06 · Unități vecine
07 · Secțiune istorică
Masa atomică a unui element depinde de locul de unde a fost luată proba. Hidrogenul din apa de mare și cel din gazul natural conțin ponderi diferite de deuteriu. De aceea CIAAW dă pentru hidrogen un interval, 1,007 84–1,008 11, iar în calcule se folosește valoarea convențională 1,008. Din acest motiv masa molară a apei este exactă doar până la a cincea cifră.
Scara însăși se sprijină pe carbonul-12. Până în 2019, M(¹²C) era prin definiție exact 12 g/mol. De când molul este definit prin numărul lui Avogadro, această valoare se măsoară: conform CODATA 2022 ea este 12,000 000 012 6 g/mol, cu o incertitudine de 3,7·10⁻⁹ g/mol. Un chimist nu va observa diferența.
Catalogul mărimilor
tot indexul →Cele șapte unități fundamentale SI
O picătură de acid schimbă culoarea sucului, sarea colorează flacăra, apa îngheață la o lovitură. Sub ele, toate fișele Simetrium, pe discipline și în ordine alfabetică.
Deschide indexul →