Een scheikundige werkt op moleculair niveau. Hij houdt zich bezig met reacties tussen minuscuul kleine deeltjes (moleculen) die je zelfs met een gewone microscoop onmogelijk kunt waarnemen. In het laboratorium ziet hij echter maar al te goed waar hij mee bezig is. Hij gooit (milli) grammen en (milli) liters van bepaalde stoffen bij elkaar in zijn bekerglazen, maatkolven en ander glaswerk.
Maar hoe weet hij nou hoeveel van die stoffen hij bij elkaar moet gooien? Hoeveel gram of lieter van een stof komt overeen met hoeveel moleculen? Daarvoor beschikt hij over een heel handig hulpmiddel : de mol. Geen chemicus kan zonder.
Het molecuul op de weegschaal
In het vorige hoofdstuk heb je geleerd dat het gewicht van atomen wordt uitgedrukt in “atomaire massa – eenheden”, waarvoor de afkorting “u”wordt gebruikt. 1 waterstofatoom weegt bijvoorveel ongeveer 1 u, terwijl 1 zuurstofatoom zo’n 16 u op de weegschaal legt.
Logischerwijs weegt een watermolecuul (H2O) dus circa 18 u.
Simpel gezegd slaat de mol een brug tussen de atomaire massa-eenheid en de gram. 1 mol water weegt dus ongeveer 18 gram. Op die manier kun je atoom-en molecuulmassa’s “Vertalen” in hoeveelheden die zichtbaar een weegbaar zijn.
Het getal van Avogadro
Een mol is officieel gedefinieerd als het aantal deeltjes dat je van een bepaalde isotoop van koolstof (C – 12) nodig hebt om een massa te krijgen van precies 12 gram.
Dat aantal blijkt 6,02214 x 10 23 te zijn, oftewel : een ruime zes met 23 nullen er achter. Het is een getal dat zo groot is, dat je er eigenlijk nauwelijks iets bij voor kunt stellen.
Dit enorme getal staat bekend als het getal van Avogadro. Dat is een verwijzing naar de 19de -eeuwse Italiaanse wetenschapper Amedeo-Avogadro, wiens theorieën de grondslag legden voor de mol.
Als je op het postkantoor muntgeld aanbiedt , dan telt de lokettist dat niet. Het geld wordt gewogen. Wanneer je weet 1 munt bijv.6,0 gram weegt en het plastic zakje met munten weegt 600 gram, dan kun je uitrekenen dat er 100 munten in het zakje zitten. Maar de ene muntsoort is de andere niet.
Van een hoeveelheid munten die per stuk 7,5 gram wegen, komt 600 gram natuurlijk niet overeen met 100 munten, maar met 600 : 7,5 = 80 munten. Als je 100 munten van 7,5 gram aanbiedt, dan moet het gewicht 70 gram bedragen.
In de scheikunde ga je op overeenkomstige manier te werk. Een bepaald, heel groot aantal moleculen noem je de chemische hoeveelheid stof. De eenheid ervan heet de mol.
De mol van een stof houdt een bepaald aantal (6,02214 x 10 23) aantal deeltjes in. Een mol is net zoiets als een dozijn of een gros, maar dan veel groter. Het aantal deeltjes in 1 mol is zo gekozen, dat het volgende geldt:
één mol van de stof is de hoeveelheid waarvan de massa in gram gelijk is aan de massa van een deeltje in u. anders gezegd : wanneer je in de molecuulmassa van een stof de u vervangt door gram, heb je de massa van één mol stof. De massa één mol stof noem je de molaire massa. De eenheid van de molaire massa is g/mol.
Het symbool van het aantal mol is n. afgeleide eenheden zijn millimol, mmol en kilomol, kmol.
Het symbool voor de molaire massa M.