Rekenen met de mol

We gebruiken de mol vaak als rekeneenheid bij scheikundige reacties. Daar de coëfficiënten in scheikundige
reactievergelijkingen rechtstreeks het aantal deeltjes weergeven van stoffen die reageren en ontstaan, is het gemakkelijker om reactanten en producten uit te drukken in aantallen deeltjes (met als eenheid de mol) dan in massa of volume. Een voorbeeld is de reactie van zuurstof met waterstof:

Met behulp van de getalwaarde van de constante Avogadro (6 x 1023) hebben we hier de 'microscopische' reactie tussen deeltjes (in dit geval enkele moleculen) vertaald naar een 'macroscopische' reactie tussen hoeveelheden stoffen.
 
Macroscopisch is het dus handig om met de grootheid hoeveelheid stof (of chemische hoeveelheid) te werken en daarbij de eenheid mol te gebruiken. Een hoeveelheid stof afmeten doe je macroscopisch m.b.v. de grootheden massa of volume.
 
 

Video (Oefenen met de mol, deel 1)

Sieger Kooij legt uit waarom het werken met de mol van belang is en laat aan de hand van een voorbeeld zien hoe je bovenstaande kennis kunt toepassen bij het rekenen aan reacties:

 

Oefenen met de mol, deel 1

Video (Oefenen met de mol, deel 2)

Sieger Kooij legt uit hoe je een opgave (tekst) moet vertalen naar een werkschema om die opgave op te lossen:

 

Oefenen met de mol, deel 2

 

In de volgende figuur zien we nog eens het verband tussen de grootheid hoeveelheid stof en andere grootheden.

(Zie ook de paragrafen over molaire massa en molair volume.)

Bij het verband tussen hoeveelheid stof en massa geldt:

M = de molaire massa of molmassa, symbool M (eenheid g mol-1)

m =  de massa van één molecuul (mmolecuul; in g)

NA = de constante van Avogadro (eenheid mol-1).

M = NA . mmolecuul  (de massa van 1 mol stof dus is in getalwaarde gelijk aan de molaire massa M; de getalwaarde van M is gelijk aan de getalwaarde van de massa van een molecuul uitgedrukt in atomaire massaeenheid u).

 

Bij het verband tussen hoeveelheid stof en volume geldt:

Vm = het molaire volume (het volume van 1 mol gas is in getalwaarde gelijk aan Vm). Vm heeft de eenheid m3 mol-1 en is dus zelf geen volume. Het is de omrekeningsfactor om de eenheid mol te koppelen aan de eenheid m3. Of: om de grootheid hoeveelheid stof te koppelen aan de grootheid volume. In de praktijk werken we meestal met de volume-eenheid L.
 
Een mol van een gasvormige stof is die hoeveelheid stof die een volume heeft van Vm m3.
Bij 273 K en 1 bar is Vm van elk gas 22,4 L/mol.