Obliczanie moli: z masy, liczby cząstek lub objętości

Mol jako jednostka liczności

Mol nie mierzy ani masy, ani objętości: liczy cząstki, dokładnie tak jak tuzin liczy przedmioty. Jeden mol zawiera 6,02214076·10²³ jednostek — liczbę dobraną tak, by masa jednego mola w gramach pokrywała się z masą atomową lub cząsteczkową w jednostkach masy atomowej. To pomost między wzorem zapisanym w zeszycie a substancją na wadze.

Wszystkie przeliczenia opierają się na dwóch zależnościach. Pierwsza, n = m/M, wiąże liczbę moli z masą poprzez masę molową: gramy podzielone przez gramy na mol dają mole. Druga, N = n·Nₐ, prowadzi od moli do liczby cząstek. Dla gazów dochodzi trzecia, V = n·22,414 L w 0 °C i pod 1 atm, obowiązująca dla każdego gazu, bo objętość molowa nie zależy od rodzaju cząsteczki.

W reakcji chemicznej współczynniki stechiometryczne to stosunki między molami, a nie między gramami. Dlatego obliczenie liczby moli jest zawsze pierwszym krokiem zadania stechiometrycznego: przelicza się gramy na mole, stosuje stosunki z uzgodnionego równania reakcji i dopiero na końcu wraca do gramów produktu.

Częste błędy

Stosowanie objętości molowej 22,4 litra do ciał stałych i cieczy: obowiązuje tylko dla gazów i tylko w warunkach odniesienia. Litr wody nie jest ułamkiem mola liczonym w ten sposób.
Użycie masy molowej atomu zamiast cząsteczki: tlen gazowy to O₂ i ma masę molową 32 g/mol, a nie 16.
Mylenie warunków odniesienia: klasyczne warunki normalne z podręczników to 0 °C i 1 atm, przy objętości molowej 22,414 L/mol. Według obecnej definicji IUPAC, 0 °C i 1 bar, objętość molowa wynosi 22,711 L/mol.

Najczęstsze pytania

Jak obliczyć liczbę moli z gramów?

Dzieli się masę przez masę molową: n = m/M. Dwadzieścia pięć gramów chlorku sodu, którego masa molowa wynosi 58,44 g/mol, to 0,428 mola.

Ile cząstek zawiera jeden mol?

6,02214076·10²³, czyli liczba Avogadra. Od 2019 roku jest to wartość dokładna z definicji, a nie wielkość mierzona doświadczalnie.

Ile litrów zajmuje jeden mol gazu?

22,414 litra w 0 °C i pod ciśnieniem 1 atmosfery, niezależnie od rodzaju gazu. Wartość ta dotyczy gazu doskonałego: gazy rzeczywiste odbiegają od niej nieznacznie w tych warunkach, a znacznie przy wysokich ciśnieniach.

Czy muszę znać masę molową?

Nie: możesz wpisać wzór chemiczny, a kalkulator wyznaczy ją, sumując masy atomowe wchodzących w jego skład pierwiastków.

Jak działa to obliczenie

Liczba moli z masy: n = m/M, przy m w gramach i M w g/mol. Masa z liczby moli: m = n·M. Liczba cząstek: N = n·Nₐ, przy Nₐ = 6,02214076·10²³ mol⁻¹ (wartość dokładna z definicji). Liczba moli z liczby cząstek: n = N/Nₐ. Objętość gazu doskonałego w warunkach normalnych (0 °C, 1 atm): V = n·22,414 L; według obecnej definicji IUPAC, która przyjmuje 1 bar, objętość molowa wynosi 22,711 L/mol. Masa molowa związku to suma mas atomowych pierwiastków pomnożonych przez odpowiednie indeksy.

Układ okresowy

Wszystkie 118 pierwiastków z wyszukiwaniem po nazwie, symbolu lub liczbie atomowej i pełną kartą każdego.

Masa molowa

Masa molowa ze wzoru chemicznego ze składem procentowym.

Stężenia i rozcieńczenia

Stężenie molowe, molalne, procentowe, ppm i rozcieńczanie C₁V₁ = C₂V₂.

pH i pOH

pH, pOH oraz stężenia jonów H⁺ i OH⁻.