Stoffmengde
I kjemi er stoffmengden n i en gitt prøve av stoff definert som mengden eller antallet diskrete partikler i atomskala i den delt på Avogadro-konstanten NA. Partiklene eller enhetene kan være molekyler, atomer, ioner, elektroner eller annet, avhengig av konteksten, og bør spesifiseres (f.eks. mengde natriumklorid nNaCl). Verdien av Avogadro-konstanten NA er definert som 6,02214076×1023 mol−1. Mol (symbol: mol) er en enhet for mengde stoff i SI-systemet, definert (siden 2019) ved å fikse Avogadro-konstanten til den gitte verdien.[1] Noen ganger blir mengden stoff referert til som den kjemiske mengden.
Rollen til stoffmengden og dets enhet mol i kjemi rediger
Historisk sett ble mol definert som mengden stoff i 12 gram av karbon-12 isotopen. Som en konsekvens er massen av én mol av en kjemisk forbindelse, i gram, numerisk lik (for alle praktiske formål) massen til ett molekyl av forbindelsen, i dalton, og molarmassen til en isotop i gram per mol er lik massetallet. For eksempel har et vannmolekyl en masse på omtrent 18.015 dalton i gjennomsnitt, mens et mol vann (som inneholder 6.02214076 × 1023 vannmolekyler) har en total masse på omtrent 18.015 gram.
I kjemi, på grunn av loven om flere proporsjoner, er det ofte mye mer praktisk å arbeide med mengder stoffer (det vil si antall mol eller molekyler) enn med masser (gram) eller volumer (liter). For eksempel, det kjemiske faktum "1 molekyl oksygen (O2) vil reagere med 2 molekyler hydrogen (H2) å lage 2 molekyler vann (H2O)" kan også angis som "1 mol O2 vil reagere med 2 mol H2 for å danne 2 mol vann". Det samme kjemiske faktum, uttrykt i form av masser, vil være "32 g (1 mol) oksygen vil reagere med omtrent 4,0304 g (2 mol H2) hydrogen for å lage omtrent 36,0304 g (2 mol) vann" (og tallene vil avhenge av isotopsammensetningen til reagensene). Når det gjelder volum, vil tallene avhenge av trykket og temperaturen til reagensene og produktene. Av samme grunner er konsentrasjonene av reagenser og produkter i løsning ofte spesifisert i mol per liter, i stedet for gram per liter.
Stoffmengden er også et praktisk konsept innen termodynamikk. For eksempel er trykket til en viss mengde av en edelgass i en mottaker av et gitt volum, ved en gitt temperatur, direkte relatert til antall molekyler i gassen (gjennom den ideelle gassloven), ikke til dens masse.
Denne tekniske betydningen av begrepet "stoffmengde" må ikke forveksles med den generelle betydningen av "mengde". Sistnevnte kan referere til andre målinger som masse eller volum,[2] i stedet for antall partikler. Det er forslag om å erstatte "mengde stoff" med termer som er lettere å skille fra hverandre, slik som enplethi[3] og støkiometrisk mengde.[2]
IUPAC anbefaler at "stoffmengde" bør brukes i stedet for "antall mol", akkurat som mengden for masse ikke bør kalles "antall kilogram".[4]
Referanser rediger
- ^ «SI Brochure: The International System of Units (SI)». Bureau International des poids et medures. 2019.
- ^ a b Giunta, Carmen J (2016). «What’s in a Name? Amount of Substance, Chemical Amount, and Stoichiometric Amount». Journal of chemical education. 93 (4): 583–86 – via ACS Publications.
- ^ «Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry» (PDF). International Union of Pure and Applied Chemistry. 3. 2008. Arkivert fra originalen (PDF) .
- ^ Quantities, units, and symbols in physical chemistry (2nd ed utg.). Oxford: Blackwell Scientific Publications. 1993. s. 4. ISBN 0-632-03583-8. OCLC 27011505.