Mooli (yksikkö)

mooli
mooli
Arvo aineen määrä
Järjestelmä SI
Tyyppi pää

Mole (venäläinen nimitys: mol ; kansainvälinen: mol ; vanhentunut nimi gram-molekyyli (suhteessa molekyylien määrään) [1] ; latinan kielestä  mole - määrä, massa, laskettava joukko) - aineen määrän  mittayksikkö aine kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä (SI) , joka on yksi seitsemästä SI:n perusyksiköstä [ 2] [3] .

Yhden moolin arvo määritetään Avogadro-luvun avulla, yksi mooli on aineen määrä, joka sisältää 6,022 140 76⋅10 23 hiukkasta (atomeja, molekyylejä, ioneja, elektroneja tai mitä tahansa muita esineitä) [4] .

Mooli hyväksyttiin perusSI-yksiköksi XIV :n paino- ja mittakonferenssissa (CGPM) vuonna 1971 [5] , moolin määritelmää muutettiin XXVI yleiskonferenssissa vuonna 2018 [4] .

Vanhentunut määritelmä

Myyrän tarkka määritelmä muotoiltiin seuraavasti [5] [6] :

Mooli on aineen määrä järjestelmässä, joka sisältää niin monta rakenneelementtiä kuin on atomeja hiili-12:ssa, jonka massa on 0,012  kg . Käytettäessä moolia rakenneelementit on määriteltävä ja ne voivat olla atomeja, molekyylejä, ioneja, elektroneja ja muita hiukkasia tai määrättyjä hiukkasryhmiä.

Moolin määritelmästä seurasi suoraan, että hiili-12:n moolimassa on täsmälleen 12 g/mol .

Määritettyjen rakenteellisten elementtien lukumäärää yhdessä moolissa ainetta kutsutaan Avogadro-vakioksi (Avogadro-luku), jota yleensä merkitään N A . Siten 0,012 kg hiili-12:ta sisältää N A - atomeja. Tiede- ja teknologiakomitean (CODATA) vuonna 2014 suosittelema Avogadro-vakion arvo [7] on 6,022140857(74)⋅10 23 mol −1 . Näin ollen 1 hiili-12-atomin massa on 0,012 / N A kg = 12 / N A g. 1/12 hiili-12-atomin massasta kutsutaan atomimassayksiköksi (abm-merkintä), ja siksi 1 a. mu \u003d 0,001 / N A kg \u003d 1 / N A g. Siten aineen yhden moolin massa (moolimassa) on yhtä suuri kuin aineen, atomin tai molekyylin yhden hiukkasen massa ilmaistuna a. e. m. ja kerrottuna NA : lla . Esimerkiksi 1 mooli litiumia , jolla on atomikidehila, on 7 a. e.m. ⋅ N A = 7 ⋅ 1 / N A g ⋅ N A mol −1 = 7 g / mol ja 1 molekyyleistä koostuvan hapen massa 2 ⋅ 16 a. e.m. ⋅ N A = 2 ⋅ 16 ⋅ 1 / N A g ⋅ N A mol −1 = 32 g/mol. Eli määritelmästä a. e. m. Tästä seuraa, että aineen moolimassa grammoina per mooli on numeerisesti yhtä suuri kuin tämän aineen pienimmän hiukkasen (atomin tai molekyylin) massa ilmaistuna atomimassayksiköinä.




Normaaleissa olosuhteissa ideaalikaasun yhden moolin tilavuus on 22,413 996 (39) l [8] . Tämä tarkoittaa, että yksi mooli happea vie 22,413 996 (39) litran tilavuuden (yksinkertaisissa laskelmissa 22,4 litraa) ja sen massa on 32 g.

Uudelleenmäärittely käynnissä

17.–21. lokakuuta 2011 XXIV CGPM hyväksyi päätöslauselman [9] , jossa erityisesti ehdotettiin neljän SI-perusyksikön uudelleenmäärittelyä, mooli mukaan lukien, kansainvälisen yksikköjärjestelmän tulevassa tarkistuksessa. Oletettiin, että moolin uusi määritelmä perustuisi Avogadro-vakion kiinteään numeeriseen arvoon, jolle määritettäisiin tarkka arvo CODATAn suosittelemien mittaustulosten perusteella [10] . Tältä osin päätöslauselmassa muotoiltiin myyrästä seuraava määräys [9] :

Mooli pysyy aineen määrän yksikkönä; mutta sen suuruus määritetään kiinnittämällä Avogadro-vakion numeerinen arvo täsmälleen arvoon 6,02214X⋅10 23 , kun se ilmaistaan ​​SI-yksiköllä mol  −1 .

Tässä X korvaa yhden tai useamman merkitsevän numeron, joka olisi pitänyt määrittää tulevaisuudessa CODATAn parhaiden suositusten perusteella.

SI:n uusi tarkistus, mukaan lukien moolin uudelleenmäärittely, hyväksyttiin XXVI CGPM:ssä vuonna 2018, ja se tuli voimaan vuodesta 2019 [4] [11] .

Kansainvälisen paino- ja mittatoimiston (BIPM) mukaan moolin uusi määritelmä teki siitä riippumattoman kilogramman määritelmästä ja korosti myös aineen fyysisten määrien määrän ja massan välistä eroa [12] .

Kertoja ja osakertoja

Desimaalikerrat ja osakerrat muodostetaan standardinmukaisilla SI-etuliitteillä . Lisäksi mittayksikköä "ioktomoli" voidaan käyttää vain muodollisesti, koska niin pienet määrät ainetta on mitattava yksittäisillä hiukkasilla (1 imol on muodollisesti 0,602 hiukkasta).

Useita Dolnye
suuruus otsikko nimitys suuruus otsikko nimitys
10 1 mol decamole damol Damol 10-1 mol _ desimoli dmol dmol
10 2 mol hektomoli gmol hmol 10-2 mol _ sentimole hartsi cmol
10 3 mol kilomoolia kmol kmol 10-3 mol _ millimoolia mmol mmol
106 mol _ megamoli mmol mmol 10-6 mol _ mikromol µmol mmol
109 mol _ gigamole Gmol gmol 10-9 mol _ nanomol nmol nmol
10 12 mol theramol Tmol tmol 10-12 mol _ pikomoli pmol pmol
10 15 mol petamoli Pmol pmol 10-15 mol _ femtomol fmol fmol
10 18 mol examol emol emol 10-18 mol _ attomol amol amol
10 21 mol zettamoli Zmol Zmol 10-21 mol _ zeptomoli zmol zmol
10 24 mol yottamol Imol Ymol 10-24 mol _ yoktomol imol ymol
     suositellaan käytettäväksi      sovellusta ei suositella

Molaarimassa

Moolimassa on aineen ominaisuus, aineen massan suhde tämän aineen moolien lukumäärään, eli aineen yhden moolin massa. Yksittäisten kemiallisten alkuaineiden moolimassa on tämän alkuaineen yksittäisten atomien yhden moolin massa , toisin sanoen aineen atomien massa määränä, joka on yhtä suuri kuin Avogadron luku . Tässä tapauksessa elementin moolimassa, ilmaistuna g / mol, on numeerisesti sama kuin molekyylimassa  - molekyylin massa ilmaistuna a. e.m. ( atomimassayksikkö ). On kuitenkin ymmärrettävä selvästi ero moolimassan ja molekyylipainon välillä, ymmärtäen, että ne ovat vain numeerisesti yhtä suuret ja eroavat toisistaan ​​[13] .

Molaaritilavuus

Moolitilavuus V m  - aineen (yksinkertainen aine, kemiallinen yhdiste tai seos) yhden moolin tilavuus tietyssä lämpötilassa ja paineessa; arvo, joka saadaan jakamalla aineen moolimassa M sen tiheydellä ρ : siis V m = M /ρ . Molekyylitilavuus kuvaa molekyylien pakkaustiheyttä tietyssä aineessa. Yksinkertaisista aineista käytetään joskus termiä atomitilavuus . Kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä (SI) molaarisen tilavuuden yksikkö on kuutiometri per mooli (venäläinen nimitys: m 3 / mol; kansainvälinen: m 3 / mol).

Molaarilämpökapasiteetti

Molaarinen lämpökapasiteetti - lämpökapasiteetin  suhde aineen määrään , aineen yhden moolin lämpökapasiteetti (periaatteessa se on erilainen eri aineille, vaikka Dulong-Petitin lain valossa  sillä on läheinen arvo , ja jopa suunnilleen samat useiden aineiden kohdalla melko laajalla lämpötilamuutosalueella). Tämä on fysikaalinen määrä, joka on numeerisesti yhtä suuri kuin lämpömäärä, joka on siirrettävä yhteen mooliin (annettua) ainetta, jotta sen lämpötila muuttuisi yhdellä, tai - elementin ominaislämpökapasiteetin tulo sen atomiarvolla massa antaa lämpömäärän, joka tarvitaan nostamaan lämpötilaa 1 moolin tätä alkuainetta kohti 1 °C (tai vastaavasti per 1 K ). Kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä (SI) molaarinen lämpökapasiteetti mitataan jouleina per mooli per kelvin , J / (mol K). Joskus käytetään myös johdettuja yksiköitä, kuten J / (kmol K) tai järjestelmän ulkopuolisia yksiköitä: kalori / (kg K) jne.

Moolifraktio

Aineen mooliosuus on tapa ilmaista pitoisuus , aineen määrän suhde kaikkien seoksen sisältämien aineiden kokonaismäärään [14] :

missä  on aineen A mooliosuus seoksessa;  - seoksen sisältämän aineen A määrä (mooleina mitattuna);  - liuoksen kaikkien komponenttien ainemäärän summa (mooleina mitattuna).

Myyräpäivän juhla

Myyräpäivä  on epävirallinen juhlapäivä, jota pohjoisamerikkalaiset kemistit juhlivat 23. lokakuuta klo 6.02-18.02 (6.02 10.23. amerikkalaisessa aika- ja päivämäärämerkinnässä). Nämä ajat ja päivämäärät valitaan Avogadron vakion numeerisen arvon mukaisesti, joka on suunnilleen yhtä suuri kuin 6,02⋅10 23 mol −1 . Lomaa vietetään myös monissa kouluissa Yhdysvalloissa ja Kanadassa [15] .

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ Termiä gram-atomi suhteessa atomien mooliin käytetään myös nykyään vähän.
  2. ↑ Mooli (aineen määrän yksikkö) // Moesia - Morshansk. - M .  : Soviet Encyclopedia, 1974. - ( Great Soviet Encyclopedia  : [30 osassa]  / päätoimittaja A. M. Prokhorov  ; 1969-1978, osa 16).
  3. ↑ Perusyksiköt  . _ Bureau International des Poids et Mesures . Kansainvälinen paino- ja mittatoimisto (2019). Haettu 19. joulukuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 16. helmikuuta 2021.
  4. ↑ 1 2 3 26. CGPM:n (2018) päätöslauselma 1  (englanniksi)  (linkki ei saatavilla) . Bureau International des Poids et Mesures . Kansainvälinen paino- ja mittatoimisto (2018). Haettu 19. joulukuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 4. helmikuuta 2021.
  5. ↑ 1 2 SI aineen määrän yksikkö (mooli) Arkistoitu 9. lokakuuta 2017 Wayback Machinen  yleiskonferenssissa Resolution XIV on Weights and Measures (1971 )
  6. ↑ Määräykset Venäjän federaatiossa käytettäväksi sallituista määräyksiköistä . Virallinen oikeudellisten tietojen Internet-portaali . Haettu 19. maaliskuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 1. joulukuuta 2017.
  7. ↑ CODATA-arvo: Avogadro-vakio . Haettu 8. marraskuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 29. kesäkuuta 2015.
  8. ↑ CODATA-arvo: ideaalikaasun moolitilavuus (273,15 K, 101,325 kPa) . Haettu 8. marraskuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 5. marraskuuta 2012.
  9. ↑ 1 2 Kansainvälisen yksikköjärjestelmän mahdollisesta tulevasta tarkistuksesta, SI Arkistoitu 13. tammikuuta 2012 XXIV:n paino- ja mittakonferenssin Wayback Machine -päätöslauselmassa 1 (2011  )
  10. ↑ Kohti "uutta SI:tä"... Arkistoitu 14. toukokuuta 2011 Wayback Machinessa  International Bureau of Weights and Measures -verkkosivustolla
  11. ↑ Tutkijat kieltäytyivät käyttämästä platinakilostandardia , rbc.ru , RBC  (16. marraskuuta 2018). Arkistoitu alkuperäisestä 17. marraskuuta 2018. Haettu 19.12.2020.
  12. ↑ Miksi vaihtaa SI? Arkistoitu 27. tammikuuta 2013 Wayback Machinessa  International Bureau of Weights and Measures -sivustolla
  13. ↑ Deryabina G.I., Kantaria G.V. 2.2. Mooli, moolimassa . Orgaaninen kemia: Web Tutorial. Haettu 26. kesäkuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 29. heinäkuuta 2012.
  14. ↑ Termodynamiikka. Peruskonseptit. Terminologia. Määrien kirjainmerkinnät / Resp. toim. I. I. Novikov . - Neuvostoliiton tiedeakatemia . Tieteellisen ja teknisen terminologian komitea. Kokoelma määritelmiä. Ongelma. 103. - M .: Nauka , 1984. - 40 s.
  15. ↑ Mikä on myyräpäivä? Arkistoitu 14. joulukuuta 2006 Wayback Machinessa  National Mole Day Foundation, Inc:n verkkosivuilla .

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat
Bibliografisissa luetteloissa
 SI-yksiköt
Perusyksiköt
Johdetut yksiköt
erityisillä nimillä
Hyväksytty
käytettäväksi SI :n kanssa
Katso myös