Mol i stała Avogadra w obliczeniach chemicznych

1.Mol

Mol to ilość substancji zawierająca dokładnie tyle cząstek elementarnych, ile wynosi stała Avogadra, czyli około $6{,}02\cdot 10^{23}$. Cząstkami mogą być atomy, cząsteczki, jony lub inne drobiny.

2.Stała Avogadra

Stała Avogadra $N_A$ określa liczbę cząstek w $1$ molu substancji. Jej wartość wynosi około $6{,}02\cdot 10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}$. Służy do przeliczania liczby moli na liczbę drobin i odwrotnie.

3.Ilość substancji

Ilość substancji oznaczamy literą $n$ i wyrażamy w molach. Można ją obliczyć z masy, liczby cząstek albo objętości gazu w warunkach normalnych, zależnie od danych w zadaniu.

4.Masa molowa

Masa molowa $M$ to masa $1$ mola substancji, wyrażana zwykle w $\mathrm{g/mol}$. Liczbowo jest równa sumie mas atomowych pierwiastków występujących we wzorze chemicznym.

5.Zależność $n=\frac{m}{M}$

Ilość substancji obliczamy ze wzoru $n=\frac{m}{M}$, gdzie $m$ to masa próbki, a $M$ to masa molowa. Wzór stosuje się, gdy w zadaniu podano masę substancji.

6.Zależność $N=n\cdot N_A$

Liczbę cząstek $N$ obliczamy ze wzoru $N=n\cdot N_A$. Jeśli znamy ilość substancji w molach, możemy wyznaczyć liczbę atomów, cząsteczek lub jonów.

7.Zależność $n=\frac{N}{N_A}$

Jeśli znamy liczbę cząstek, ilość substancji obliczamy ze wzoru $n=\frac{N}{N_A}$. To odwrotność przeliczenia z moli na drobiny.

8.Warunki normalne

W warunkach normalnych $1$ mol gazu zajmuje objętość $22{,}4\ \mathrm{dm^3}$. Dzięki temu można przeliczać objętość gazu na ilość substancji i odwrotnie.

9.Zależność $n=\frac{V}{22{,}4\ \mathrm{dm^3/mol}}$

W warunkach normalnych ilość substancji gazowej obliczamy, dzieląc objętość gazu przez objętość molową równą $22{,}4\ \mathrm{dm^3/mol}$. Dotyczy to gazów w tych właśnie warunkach.

10.Masa cząsteczkowa a masa molowa

Masa cząsteczkowa mówi, ile razy masa cząsteczki jest większa od jednostki masy atomowej, a masa molowa dotyczy $1$ mola substancji. Liczbowo są sobie równe, ale mają inne jednostki i znaczenie.

11.Stechiometria reakcji

W równaniu reakcji współczynniki stechiometryczne określają stosunek moli reagentów i produktów. Dzięki temu można obliczać, ile moli, gramów lub cząstek jednej substancji odpowiada danej ilości innej.

12.Liczba atomów w związku

Aby policzyć liczbę atomów danego pierwiastka w próbce związku, najpierw wyznacza się liczbę cząsteczek, a potem uwzględnia indeks stechiometryczny we wzorze, na przykład w $\mathrm{H_2O}$ są $2$ atomy wodoru w każdej cząsteczce.