Konu anlatımı
Bir düzine 12, bir deste 10 tane demektir. Kimyada ise tanecikler o kadar küçüktür ki çok daha büyük bir sayı paketine ihtiyaç vardır: mol. Bu alt başlıkta molün ne anlama geldiğini, kavramın tarihsel gelişimini ve molle tanecik saymayı göreceksin.
Mol ve Avogadro sayısı
Mol, madde miktarının birimidir ve 6,02·10²³ tane tanecik içeren madde miktarını anlatır. Bu sayıya, gazlar üzerine çalışmalarıyla tanınan İtalyan bilim insanı Amedeo Avogadro'nun onuruna Avogadro sayısı denir; sayının değerini Avogadro'nun kendisi hesaplamamıştır. Mol, sayılan taneciğin türünden bağımsızdır: 1 mol demir atomu da, 1 mol su molekülü de, 1 mol sodyum iyonu da 6,02·10²³ tane tanecik içerir. Bu yüzden molden söz ederken neyin sayıldığı her zaman belirtilmelidir.
Kavramın tarihsel gelişimi
Mol sözcüğünü kimyaya 19. yüzyılın sonunda Alman kimyacı Wilhelm Ostwald kazandırdı. Başlangıçta mol, bir maddenin gram cinsinden molekül kütlesi kadar miktarı olarak düşünülüyordu. 1971'de mol Uluslararası Birim Sistemi'nin temel birimlerinden biri oldu ve 12 g karbon-12 izotopundaki atom sayısı kadar tanecik içeren madde miktarı olarak tanımlandı. 2019'dan beri ise mol, Avogadro sayısının kesin olarak belirlenmiş değeri (6,02214076·10²³) üzerinden tanımlanır. Hesaplarda bu değerin yuvarlatılmış hâli olan 6,02·10²³ kullanılır.
Molle tanecik saymak
Bir madde için birden fazla tanecik türü sayılabilir. 1 mol su molekülünde 6,02·10²³ molekül, 2 mol hidrojen atomu, 1 mol oksijen atomu ve toplam 3 mol atom vardır. İyonik bileşiklerde molekül yoktur; sayılan birim formül birimidir. 1 mol kalsiyum klorür (CaCl₂) 1 mol Ca²⁺ ve 2 mol Cl⁻ iyonu, toplam 3 mol iyon içerir. Tanecik sayısı, mol sayısının Avogadro sayısıyla çarpılmasıyla bulunur; mol sayısı ise tanecik sayısının Avogadro sayısına bölünmesiyle bulunur.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. 0,5 mol su (H₂O) molekülünde kaç molekül, kaç hidrojen atomu ve toplam kaç atom vardır?
Çözüm. Molekül sayısı 0,5 · 6,02·10²³ = 3,01·10²³ tanedir. Her su molekülünde iki hidrojen atomu bulunduğu için hidrojen atomu 0,5 · 2 = 1 mol, yani 6,02·10²³ tanedir. Her molekülde toplam üç atom olduğu için atomlar 0,5 · 3 = 1,5 mol, yani 9,03·10²³ tanedir.
Örnek 2. 3,01·10²² tane oksijen (O₂) molekülü kaç moldür? Bu örnekte kaç mol oksijen atomu vardır?
Çözüm. Mol sayısı, tanecik sayısının Avogadro sayısına bölümüdür: 3,01·10²² / 6,02·10²³ = 0,05 mol O₂ molekülü bulunur. Her oksijen molekülünde iki oksijen atomu olduğu için örnekte 0,05 · 2 = 0,1 mol oksijen atomu vardır. Molekül ve atom sayılarını karıştırmamak için her adımda neyin sayıldığını yaz.
Sık yapılan hatalar
- Molü yalnızca atomlar için kullanılan bir birim sanmak; molekül, iyon ve formül birimleri de molle sayılır.
- Avogadro sayısını Avogadro'nun ölçtüğünü düşünmek; sayı onun onuruna adlandırılmıştır.
- 1 mol suda 1 mol atom bulunduğunu sanmak; 1 mol suda 3 mol atom vardır.
- 1 mol = 6,02·10²³ tanecik.
- Tanecik sayısı = mol sayısı · 6,02·10²³.
- Molden söz ederken atom mu, molekül mü, iyon mu sayıldığını belirt.