Mullvad (enhet)

mol
mol
Värde mängd ämne
Systemet SI
Sorts huvud

Mole (rysk beteckning: mol ; internationellt: mol ; föråldrat namn gram-molekyl (i förhållande till antalet molekyler) [1] ; från latin  mol  - kvantitet, massa, räkningsbar mängd) - en måttenhet för mängden av en ämne i International System of Units (SI) , en av de sju grundläggande SI-enheterna [2] [3] .

Värdet på en mol bestäms genom Avogadro-talet , en mol är mängden av ett ämne som innehåller 6.022 140 76⋅10 23 partiklar (atomer, molekyler, joner, elektroner eller andra föremål) [4] .

Mullvaden antogs som bas SI-enhet av XIV General Conference on Weights and Measures (CGPM) 1971 [5] , definitionen av mullvad ändrades vid XXVI General Conference 2018 [4] .

Föråldrad definition

Den exakta definitionen av mullvad formulerades enligt följande [5] [6] :

En mol är mängden ämne i ett system som innehåller lika många strukturella element som det finns atomer i kol-12 med en massa på 0,012  kg . När man använder en mullvad måste de strukturella elementen specificeras och kan vara atomer, molekyler, joner, elektroner och andra partiklar, eller specificerade grupper av partiklar.

Av definitionen av en mol följde det direkt att den molära massan av kol-12 är exakt 12 g/mol .

Antalet specificerade strukturella element i en mol av ett ämne kallas Avogadro-konstanten (Avogadro-talet), vanligtvis betecknat som N A . Således innehåller 0,012 kg kol-12 N A - atomer. Värdet på Avogadro-konstanten som rekommenderades av kommittén för data för vetenskap och teknik (CODATA) 2014 [ 7] är 6,022140857(74)⋅10 23 mol −1 . Därför har 1 kol-12-atom en massa på 0,012 / N A kg = 12 / N A g. 1/12 av massan av en kol-12-atom kallas en atommassaenhet (abm-notation), och därför, 1 a. mu \u003d 0,001 / N A kg \u003d 1 / N A g. Således är massan av en mol av ett ämne (molar massa) lika med massan av en partikel av ett ämne, atom eller molekyl, uttryckt i a. e. m. och multiplicerat med N A . Till exempel kommer massan av 1 mol litium , som har ett atomärt kristallgitter, att vara lika med 7 a. e.m. ⋅ N A = 7 ⋅ 1 / N A g ⋅ N A mol −1 = 7 g / mol, och massan av 1 mol syre , bestående av diatomiska molekyler 2 ⋅ 16 a. e.m. ⋅ N A = 2 ⋅ 16 ⋅ 1 / N A g ⋅ N A mol −1 = 32 g/mol. Det vill säga från definition a. e. m. det följer att molmassan av ett ämne, uttryckt i gram per mol, är numeriskt lika med massan av den minsta partikeln (atom eller molekyl) av detta ämne, uttryckt i atommassaenheter.




Under normala förhållanden är volymen av en mol av en idealgas 22.413 996 (39) l [8] . Detta innebär att en mol syre upptar en volym på 22.413 996 (39) liter (för enkla beräkningar, 22.4 liter) och har en massa på 32 g.

Omdefiniering pågår

Den 17-21 oktober 2011 antog XXIV CGPM en resolution [9] , som i synnerhet föreslog att de fyra grundläggande SI-enheterna, inklusive mullvad, skulle omdefinieras i en framtida revidering av International System of Units. Det antogs att den nya definitionen av mullvad skulle baseras på ett fast numeriskt värde på Avogadro-konstanten, som skulle tilldelas ett exakt värde baserat på mätresultaten som rekommenderas av CODATA [10] . I detta avseende formulerade resolutionen följande bestämmelse om mullvad [9] :

Mullvaden kommer att förbli enheten för kvantitet av materia; men dess storlek kommer att fastställas genom att fixera det numeriska värdet av Avogadro-konstanten till exakt 6,02214X⋅10 23 när den uttrycks i SI-enheten mol  −1 .

Här ersätter X en eller flera signifikanta siffror, som borde ha fastställts i framtiden baserat på de bästa rekommendationerna från CODATA.

En ny revidering av SI, inklusive en omdefiniering av mullvad, antogs vid XXVI CGPM 2018, med verkan från 2019 [4] [11] .

Enligt International Bureau of Weights and Measures (BIPM) gjorde den nya definitionen av mullvad den oberoende av definitionen av kilogram, och betonade också skillnaden mellan de fysiska kvantiteterna mängden av ett ämne och massan [12] .

Multipler och submultiplar

Decimalmultiplar och submultiplar bildas med standard SI-prefix . Dessutom kan måttenheten "ioktomol" endast användas formellt, eftersom så små mängder av ett ämne måste mätas av enskilda partiklar (1 imol är formellt lika med 0,602 partiklar).

Multipel Dolnye
magnitud titel beteckning magnitud titel beteckning
10 1 mol dekamol damol Damol 10 −1 mol decimol dmol dmol
102 mol _ hektomol gmol hmol 10 −2 mol centimol harts cmol
10 3 mol kilomol kmol kmol 10 −3 mol millimol mmol mmol
106 mol _ megamol mmol mmol 10 −6 mol mikromol µmol mmol
10 9 mol gigamole Gmol gmol 10-9 mol _ nanomol nmol nmol
10 12 mol theramol Tmol tmol 10 −12 mol picomole pmol pmol
10 15 mol petamol Pmol pmol 10 −15 mol femtomol fmol fmol
10 18 mol examol emol emol 10 −18 mol attomol amol amol
10 21 mol zettamol Zmol Zmol 10 −21 mol zeptomol zmol zmol
10 24 mol yottamol Imol Ymol 10 −24 mol yoktomol imol ymol
     rekommenderas för användning      ansökan rekommenderas inte

Molar massa

Molar massa är en egenskap hos ett ämne, förhållandet mellan massan av ett ämne och antalet mol av detta ämne, det vill säga massan av en mol av ett ämne. För enskilda kemiska element är molmassan massan av en mol individuella atomer av detta element, det vill säga massan av atomer av ett ämne, taget i en mängd lika med Avogadros antal . I detta fall sammanfaller elementets molära massa, uttryckt i g / mol, numeriskt med molekylmassan  - molekylens massa , uttryckt i a. e. m. ( atommassaenhet ). Men man måste tydligt förstå skillnaden mellan molmassa och molekylvikt, förstå att de bara är numeriskt lika och skiljer sig i dimension [13] .

Molar volym

Molar volym V m  - volymen av en mol av ett ämne (enkelt ämne, kemisk förening eller blandning) vid en given temperatur och tryck; värdet som erhålls genom att dividera molmassan M av ett ämne med dess densitet ρ : alltså V m = M /ρ . Molar volym kännetecknar packningsdensiteten hos molekyler i en given substans. För enkla ämnen används ibland termen atomvolym . I det internationella enhetssystemet (SI) är enheten för molarvolym en kubikmeter per mol (rysk beteckning: m 3 / mol; internationell: m 3 / mol).

Molär värmekapacitet

Molär värmekapacitet  - förhållandet mellan värmekapacitet och mängden ämne , värmekapaciteten för en mol av ett ämne (i princip är det olika för olika ämnen, även om det i ljuset av Dulong-Petit-lagen  har ett nära värde , och till och med ungefär sammanfaller i ett ganska brett område av temperaturförändringar för många ämnen). Detta är en fysikalisk kvantitet numeriskt lika med mängden värme som måste överföras till en mol av ett (givet) ämne för att dess temperatur ska ändras med en, eller - produkten av den specifika värmekapaciteten hos ett grundämne med dess atom massa anger mängden värme som krävs för att höja temperaturen på 1 mol av detta element per 1°C (eller, ekvivalent, per 1 K ). I International System of Units (SI) mäts molär värmekapacitet i joule per mol per kelvin , J / (mol K). Ibland används också härledda enheter, såsom J / (kmol K), eller enheter utanför systemet: kalori / (kg K), etc.

Molfraktion

Molfraktionen av ett ämne är ett sätt att uttrycka koncentration , förhållandet mellan mängden av ett ämne och den totala mängden av alla ämnen som ingår i en blandning [14] :

var  är molfraktionen av ämne A i blandningen;  - mängden ämne A som ingår i blandningen (mätt i mol);  - summan av substansmängden för alla komponenter i lösningen (mätt i mol).

Mullvadsdagens högtid

Mole Day  är en inofficiell högtid som firas av nordamerikanska kemister den 23 oktober mellan 06:02 och 18:02 (6:02 på morgonen 23/10 i amerikansk tid- och datumnotation). Dessa tider och datum är valda i enlighet med det numeriska värdet av Avogadros konstant, ungefär lika med 6,02⋅10 23 mol −1 . Högtiden firas också i många skolor i USA och Kanada [15] .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Termen gram-atom i förhållande till molen atomer används också lite idag.
  2. ↑ Mullvad (en enhet av mängden av ett ämne) // Moesia - Morshansk. - M .  : Soviet Encyclopedia, 1974. - ( Great Soviet Encyclopedia  : [i 30 volymer]  / chefredaktör A. M. Prokhorov  ; 1969-1978, vol. 16).
  3. ↑ Basenheter  . _ Bureau International des Poids et Mesures . International Bureau of Weights and Measures (2019). Hämtad 19 december 2020. Arkiverad från originalet 16 februari 2021.
  4. ↑ 1 2 3 Resolution 1 av den 26:e CGPM (2018)  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . Bureau International des Poids et Mesures . International Bureau of Weights and Measures (2018). Hämtad 19 december 2020. Arkiverad från originalet 4 februari 2021.
  5. ↑ 1 2 SI-enhet av ämnesmängd (mol) Arkiverad 9 oktober 2017 på Wayback Machine  General Conference Resolution XIV on Weights and Measures (1971 )
  6. ↑ Föreskrifter om kvantitetsenheter som är tillåtna för användning i Ryska federationen . Officiell Internetportal för juridisk information . Hämtad 19 mars 2018. Arkiverad från originalet 1 december 2017.
  7. ↑ CODATA Värde: Avogadro konstant . Hämtad 8 november 2012. Arkiverad från originalet 29 juni 2015.
  8. ↑ CODATA Värde: molar volym av idealgas (273,15 K, 101,325 kPa) . Hämtad 8 november 2012. Arkiverad från originalet 5 november 2012.
  9. ↑ 1 2 Om den möjliga framtida revideringen av International System of Units, SI Arkiverad 13 januari 2012 vid Wayback Machine  Resolution 1 från XXIV General Conference on Weights and Measures (2011 )
  10. ↑ Mot den "nya SI"... Arkiverad 14 maj 2011 på Wayback Machine  på International Bureau of Weights and Measures webbplats
  11. ↑ Forskare vägrade att använda platinakilogramstandarden rbc.ru , RBC  (16 november 2018) . Arkiverad från originalet den 17 november 2018. Hämtad 19 december 2020.
  12. ↑ Varför ändra SI? Arkiverad 27 januari 2013 på Wayback Machine  på International Bureau of Weights and Measures webbplats
  13. ↑ Deryabina G.I., Kantaria G.V. 2.2. Mullvad, molmassa . Organisk kemi: Webhandledning. Hämtad 26 juni 2017. Arkiverad från originalet 29 juli 2012.
  14. ↑ Termodynamik. Grundläggande koncept. Terminologi. Bokstavsbeteckningar på kvantiteter / Resp. ed. I. I. Novikov . - Sovjetunionens vetenskapsakademi . Kommittén för vetenskaplig och teknisk terminologi. Samling av definitioner. Problem. 103. - M .: Nauka , 1984. - 40 sid.
  15. ↑ Vad är Mole Day? Arkiverad 14 december 2006 på Wayback Machine  på National Mole Day Foundation, Inc.s webbplats .

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger
 SI-enheter
Grundenheter
Härledda enheter
med speciella namn
Godkänd för
användning med SI
se även