2.8: Molul

Pentru că atomii și moleculele sunt extrem de mici, există un număr foarte mare în orice eșantion macroscopic. De exemplu, 1 cm3 de mercur la care s-a făcut referire în introducerea la moli ar conține 4,080 x 1022 atomi de mercur, iar cei 3,47 cm3 de brom ar conține de două ori mai mulți (8,160 x 1022) atomi de brom. Numerele foarte mari implicate în numărarea particulelor microscopice sunt incomode de gândit sau de scris. Prin urmare, chimiștii au ales să numere atomii și moleculele folosind o unitate numită mol. Un mol (abreviat mol) reprezintă 6,022 x 1023 de particule microscopice care alcătuiesc substanța în cauză. Astfel, 6,022 x 1023 atomi de Br este denumit 1 mol Br. Cei 8,160 x 1022 atomi din eșantionul despre care am discutat ar fi

\

Ideea de a folosi un număr mare ca unitate cu care să măsurăm câte obiecte avem nu este unică pentru chimiști. Ouăle, gogoșile și multe alte lucruri sunt vândute la duzină – o unitate de douăsprezece obiecte. Obiectele mai mici, cum ar fi creioanele, pot fi comandate în unități de 144, adică la brut, iar hârtia este ambalată în teancuri, fiecare dintre acestea conținând 500 de coli. Un chimist care se referă la 0,1355 mol Br seamănă foarte mult cu un manager de librărie care comandă 2½ duzini de tricouri, 20 de creioane brute sau 62 de teancuri de hârtie.

Există totuși o diferență de grad, deoarece unitatea chimistului, 6,022 x 1023, este foarte mare. Un teanc de hârtie care ar conține un mol de foi s-ar întinde pe o distanță de peste un milion de ori mai mare decât distanța de la Pământ la Soare, iar 6,022 x 1023 grăunțe de nisip ar acoperi tot pământul din lume până la o adâncime de aproape 2 ft. În mod evident, există foarte multe particule într-un mol de orice.

De ce au ales chimiștii un număr atât de neobișnuit ca 6,022 x 1023 ca unitate cu care să numere numărul de atomi sau molecule? Cu siguranță că un număr rotund și frumos ar fi mai ușor de reținut. Răspunsul este că numărul de grame din masa de 1 mol de atomi de orice element este greutatea atomică a acelui element. De exemplu, 1 mol de atomi de mercur nu numai că conține 6,022 x 1023 atomi, dar masa sa de 200,59 g este obținută în mod convenabil prin adăugarea unității gram în tabelul de greutăți atomice. Alte câteva exemple sunt

Aici și în calculele ulterioare, greutățile atomice sunt rotunjite la două zecimale, cu excepția cazului în care, ca în cazul lui H, ar rămâne mai puțin de patru cifre semnificative.

Masa unui mol de molecule poate fi, de asemenea, obținută din greutățile atomice. La fel cum o duzină de ouă va avea o duzină de albușuri și o duzină de gălbenușuri, un mol de molecule de CO va conține un mol de atomi de C și un mol de atomi de O.

Masa unui mol de CO este astfel

\

Masa moleculară a CO (28,01) exprimată în grame este masa unui mol de CO. Alte câteva exemple se regăsesc în tabelul \(\PageIndex{1}\).

Tabelul \(\PageIndex{1}\): Masă moleculară

Moleculă	Masă moleculară	Masa 1 mol de molecule
Br2	2(79.90) = 159.80	159.80 g
O2	2(16.00) = 32.00	32.00 g
H2O	2(1.008) + 16 = 18.02	18.02 g
HgBr2	200.59 + 2(79.90) = 360.39	360.39 g
Hg2Br2	2(200.59) + 2(79,90) = 560,98	560,98 g

Este important să se precizeze la ce fel de particule se referă un mol. Un mol de atomi de Br, de exemplu, are doar jumătate din numărul de atomi (și o masă pe jumătate la fel de mare) ca un mol de molecule de Br2. Cel mai bine este să nu vorbiți despre un mol de brom fără să precizați dacă vă referiți la 1 mol Br sau 1 mol Br2.