الكتلة المولية

يتم تحديد هوية المادة ليس فقط من خلال أنواع الذرات أو الأيونات التي تحتويها ولكن أيضًا من خلال كمية كل نوع من الذرات أو الأيونات. على سبيل المثال، الماء، H ₂ O، وبيروكسيد الهيدروجين، H ₂ O ₂ ، متشابهان من حيث أن جزيئات كل منهما تتكون من ذرات الهيدروجين والأكسجين. ومع ذلك، نظراً لأن جزيء بيروكسيد الهيدروجين يحتوي على ذرتين من الأكسجين، على عكس جزيء الماء، الذي يحتوي على جزيء واحد فقط، فإن المادتين لهما خصائص مختلفة جدًا.

الذرات والجزيئات صغيرة للغاية. لذلك، لقياس كمياتها الظاهرة للعين المجردة، هناك حاجة إلى وحدة علمية قياسية. الخلد هو وحدة مقدار مماثلة للوحدات المألوفة مثل زوج، دزينة، إجمالي، إلخ. ويوفر مقياسًا محددًا لعدد الذرات أو الجزيئات في عينة من المادة. الدلالة اللاتينية لكلمة “مول” هي “كتلة كبيرة” أو “كتلة ضخمة,” وهذا ما يتوافق مع استخدامها كاسم لهذه الوحدة. يوفر المول رابطًا بين الخاصية الظاهرة للعين المجردة، الكتلة الكبيرة، والتي يتم قياسها بسهولة، وبين الخصائص الأساسية البالغة الأهمية، كعدد الذرات، والجزيئات، وما إلى ذلك.

المول في المادة هو المقدار الذي يوجد فيه 6.02214076 × ؛ 10 ²³ من الكيانات المنفصلة (ذرات أو جزيئات). يتم تقريب هذا الرقم الكبير بشكل ملائم إلى 6.022 مرات ؛ & nbsp ؛ 10 ²³ ، وهو ثابت أساسي يُعرف باسم رقم أفوكادرو’s (N _A ) أو ثابت أفوكادرو تكريمًا للإيطالية العالِمة أميديو أفوجادرو. يتم التعبير عن هذا الثابت بشكل صحيح بوحدة صريحة من “بالمول”.

تماشيا مع تعريفها كوحدة كمية، يحتوي 1 مول من أي عنصر على نفس عدد الذرات في 1 مول من أي عنصر آخر. ومع ذلك، فإن كتلة 1 مول من عناصر مختلفة هي ليست متساوية، لأن كتل الذرات الفردية تختلف اختلافًا جذريًا. الكتلة المولية لعنصر (أو مركب) هي الكتلة بالغرام من 1 مول من تلك المادة، وهي خاصية معبر عنها بوحدات الغرام لكل مول (غ/مول).

الكتلة المولية لأي مادة تعادل عددياً وزنها الذري أو وزنها في amu. وفقًا لتعريف amu ، تزن ذرة كربون واحدة 12 amu (كتلتها الذرية هي 12 amu). يزن مول من الكربون 12 غم (12 غم C = 1 جزيء غرامي من ذرات الكربون = 6.022 مرة ؛ 10 ²³ C ذرات)، والكتلة المولية للكربون هي 12 غم/مول. تنطبق هذه العلاقة على جميع العناصر حيث يتم قياس كتلها الذرية بالنسبة إلى تلك الموجودة في المادة المرجعية amu ، الكربون -12. لتوسيع هذا المبدأ ، فإن الكتلة المولية للمركب بالغرام تعادل عدديًا وزنها في amu. على سبيل المثال، للهيليوم كتلة ذرية قدرها 4.002 amu والكتلة المولية 4.002 غم/مول.

بينما الكتلة الذرية والكتلة المولية متساويتان عددياً ، ضع في اعتبارك أنهما يختلفان اختلافاً كبيراً من حيث الحجم. لتقدير ضخامة المول، ضع في اعتبارك أن قطرة ماء صغيرة تزن حوالي 0.03 غرام. على الرغم من أن هذا يمثل جزءًا صغيرًا من مول واحد من الماء (حوالي 18 غم) ، إلا أنها تحتوي على جزيئات ماء أكثر مما يمكن تخيله. إذا تم توزيع الجزيئات بالتساوي بين ما يقرب على سبعة مليارات شخص على وجه الأرض، فسيحصل كل شخص على أكثر من 100 مليار جزيء من الماء.

يحدد المول العلاقة بين الكتلة وعدد الذرات. يسمح هذا بحساب عدد الذرات على أساس استخدام المعادلات المناسبة لعامل التحويل: 1 مول من الذرات = 6.022 & مرات ؛ 10 ذرات ²³ . للتحويل بين كتلة عنصر (بالغرام) وعدد المولات، يتم استخدام الكتلة المولية للعنصر (غم/مول) كعامل تحويل.

النص مقتبس من Openstax Chemistry 2e, Section 3.1: Formula Mass and the Mole Concept.