3.2 - Konsep Mol

Mol dan Pemalar Avogadro

Mol, dengan simbol mol, ialah unit SI untuk kuantiti sesuatu bahan.
Satu mol mengandungi tepat $6.02214076 \times 1 0^{23}$ entiti asas. Nilai tetap ini ialah pemalar Avogadro, $N_{A}$ , yang dinyatakan dalam $mo l^{- 1}$ .
Bagi penghitungan pada peringkat ini:

N_{A} = 6.02 \times 1 0^{23} mo l^{- 1}

n = \frac{N}{N _{A}}, N = n N_{A}

dengan $n$ ialah bilangan mol dan $N$ ialah bilangan zarah.

N = 0.2 (6.02 \times 1 0^{23}) = 1.204 \times 1 0^{23} atom Mg .

n = \frac{3.01 \times 1 0 ^{24}}{6.02 \times 1 0 ^{23}} = 5 mol .

Bezakan molekul daripada atom yang membentuknya. Dua mol $O_{2}$ mengandungi $1.204 \times 1 0^{24}$ molekul tetapi dua kali ganda bilangan atom oksigen, iaitu $2.408 \times 1 0^{24}$ atom.

Jisim molar, $M$ , ialah jisim satu mol bahan. Unitnya ialah $g mo l^{- 1}$ .
Nilai berangka jisim molar menyamai jisim relatif bahan:
- bahan atom: jisim molar menyamai JAR;
- bahan molekul: jisim molar menyamai JMR;
- bahan ion: jisim molar menyamai JFR.
Contoh: Cu mempunyai JAR 64 dan jisim molar $64 g mo l^{- 1}$ ; $H_{2} O$ mempunyai JMR 18 dan jisim molar $18 g mo l^{- 1}$ ; $NaCl$ mempunyai JFR 58.5 dan jisim molar $58.5 g mo l^{- 1}$ .

n = \frac{m}{M}, m = n M

dengan $m$ ialah jisim dalam gram.

Contoh: jisim $1.5 mol$ Al ialah $1.5 (27) = 40.5 g$ .
Contoh: $32 g$ $S O_{2}$ , dengan $M = 64 g mo l^{- 1}$ , bersamaan $32/64 = 0.5 mol$ .
Contoh: $4.7 g$ $K_{2} O$ , dengan $M = 2 (39) + 16 = 94 g mo l^{- 1}$ , bersamaan $4.7/94 = 0.05 mol$ .

Isi padu molar ialah isi padu yang ditempati oleh satu mol gas.
Pada suhu dan tekanan yang sama, satu mol sebarang gas menempati isi padu yang sama.
Nilai ini digunakan untuk gas sahaja dan bergantung pada suhu serta tekanan:

Keadaan	Isi padu molar, $V_{m}$
STP: $0^{\circ} C$ dan $1 atm$	$22.4 d m^{3} mo l^{- 1}$
Keadaan bilik: $25^{\circ} C$ dan $1 atm$	$24 d m^{3} mo l^{- 1}$

n = \frac{V}{V _{m}}, V = n V_{m}

Gunakan unit isi padu yang seragam: $1 d m^{3} = 1000 c m^{3}$ .
Contoh:
- $2.2 mol$ $H_{2}$ pada STP menempati $2.2 (22.4) = 49.28 d m^{3}$ .
- $0.01 mol$ $N H_{3}$ pada keadaan bilik menempati $0.01 (24) = 0.24 d m^{3} = 240 c m^{3}$ .
- $600 c m^{3}$ $O_{2}$ pada keadaan bilik bersamaan $0.600/24 = 0.025 mol$ .

Bilangan mol ialah kuantiti perantaraan yang menghubungkan bilangan zarah, jisim dan isi padu gas:

N = n N_{A}, m = n M, V = n V_{m}

Untuk menukar antara dua kuantiti bukan mol:
1. tukarkan kuantiti yang diberi kepada mol;
2. tukarkan bilangan mol kepada kuantiti yang dikehendaki.
Contoh: isi padu $26.4 g$ $C O_{2}$ pada keadaan bilik:

M (C O_{2}) = 44 g mo l^{- 1}, n = \frac{26.4}{44} = 0.6 mol

V = 0.6 (24) = 14.4 d m^{3}

n = \frac{672}{22.4 \times 1000} = 0.03 mol

N = 0.03 (6.02 \times 1 0^{23}) = 1.806 \times 1 0^{22} molekul