ما هي استخدامات المول

لماذا يستخدم الكيميائيون المول 

يتم استخدام المول على نطاق واسع في الكيمياء وفي العديد من المهام للأسباب التالية، وهي معروفة لدى العاملين في هذا المجال

• يتيح الفرصة للعاملين في مجال الكيمياء العمل مع العالم الذري، الذي لا يمكن رؤيته بالعين المجردة بسبب صغر حجمه، والذي يصعب التعامل معه باستخدام نفس الوحدات والمقادير التي يستخدمها الكيميائيون في العالم الكلي .
• يستخدم المهندسون الكيميائيون المول في الحسابات الهامة للكيمياء في عدة مجالات متنوعة، مثل مجال الصناعة، وتحديداً في الصناعات الدوائية، ومنتجات العناية بالجمال والنظافة، والصناعات الغذائية والصيدلانية .
• يمكن للمول تحويل الجرامات إلى المولات والمولات إلى جزيئات، بالإضافة إلى أي تحويلات كيميائية هامة أخرى .
• يوفر المول الطريقة المناسبة التي يتلقى فيها المشتغلون بالكيمياء معلومات حول المواد وأساس المواد المستخدمة في جميع التفاعلات التي تحدث  .
• يسمح المول لعلماء الكيمياء بالعمل بكميات كبيرة يمكن استخدامها، حيث يعني المول الواحد 6.022 × 10²³ جزء من أي مادة.
• يوفر المول الفرصة المناسبة للكيميائيين لتحديد الصيغ الكيميائية والذرات والجزيئات والأيونات لأي مادة كيميائية موجودة في العينات المختلفة .
• يمكن لمفهوم المول أن يعطي معلومات عن معادلة كيميائية، كما هو مبين في المعادلة التالية لتكوين الماء:

في التفاعل الكيميائي 2H2O → O2 + 2H2

يتم تحلل الماء إلى مولين من الهيدروجين ومول من الأكسجين، كما يظهر.

• يمكن استخدام المول لتبسيط المعادلات الكيميائية وحساب الكميات في التفاعلات الكيميائية .

قانون المول

يتم حساب عدد المولات عن طريق تقسيم كتلة المادة بالجرام على الكتلة المولية بالمول/غرام .

تعريف المول 

يمكن توضيح مفهوم المول في الكيمياء بأكثر من طريقة، وفيما يلي بعض التعريفات

• المول هو وحدة قياس تستخدم في الكيمياء لقياس كميات المواد، وهو من الوحدات الأساسية في النظام الدولي للوحدات، ويعد من الوحدات القليلة التي يتم استخدامها في الفيزياء لقياس كميات المواد .
• يشير المول أيضًا إلى عملية القياس القياسية التي تتم فيها قياس كميات كبيرة من الجسيمات الصغيرة مثل الذرات .
•  يطلق على العدد (7770) بأنه عدد الجسيمات الموجودة في 12 جراما من ذرة الكربون 12، وهو يعادل عدد أفوجادرو من الجزيئات والذي يساوي 6.022 × 10²³. وبفضل هذا العدد، يمكن للمتعاملين مع الكيمياء التعاطي مع عدد كبير من المواد، حيث يحتوي المول الواحد على 6.022 × 10²³ جزيء، ويمكن قياس كتلة المول باستخدام وحدة الجرام/مول. كما يمكن حساب عدد المولات باستخدام هذه المعادلة، ويوجد طريقة لتحويل المول إلى الكتلة وكذلك من المليمول إلى المليجرام 

المول وعدد أفوجادرو

 كيف يمكن للكيميائيين حساب عدد الجزيئات في عدد معين من المولات لمادة ما؟ يتم ذلك بضرب عدد المولات في عدد أفوجادرو على النحو التالي:

• بما أن وحدة الكتلة في النظام SI هي الكيلو جرام ووحدة المادة هي الكيلو مول، فسنقوم بتحويل NA إلى قيمة مكافئة تساوي IN.
• يشير مصطلح M إلى الكتلة الجزيئية والكتلة الذرية، والتي ترتبط بمفهوم المول.
• الكتلة الذرية وهي  M من أي مادة تخضع للعمل عليها هي كتلة الكيلو مول الواحد من المادة بالكيلو جرامات  ، فلو أننا ضربنا مثال G12 من الكربون12 فإننا سنجد بناء على ما سبق وذكرنا ان NA هو من الذرات بذلك Kmol 1 من 12C تكون الكتلة الذرية .
•   يتم إجراء تقييم تقريبي لـ M تمامًا، ويتم تحديد القيم لـ M=12 كجم/كمول 1.
• تتضمن العناصر الأخرى مثل الهيدروجين والأكسجين والماء والنيتروجين .

حساب عدد الذرات في المول

عدد أفوجادرو NA = 6.022 × 10²³ ،  والمول الواحد من أي مادة تحتوي على عدد أفوجادرو منها ونعني هنا الذرات والجزيئات ، ومن ذلك يتضح إن:

• يتساوى عدد الذرات بحاصل ضرب عدد المولات في ثابت أفوجادرو.
• عدد الجزيئات يساوي حاصل ضرب عدد المولات بثابت أفوجادرو.
• عدد المولات يتساوى بالكتلة مقسومة على الكتلة المولية .
• يتم حساب الكتلة المولية عن طريق ضرب عدد ذرات العنصر بكتلته المولية وإضافة عدد آخر من ذرات العنصر مضروب في الكتلة المولية 
• وطريقة حساب نسبة العناصر الموجودة في المركب هي النسبة تساوي الكتلة المولية / الكتلة المولية للمركب حاصل ضربها في 100٪ .

مفاهيم حول المول

يشير المصطلح الكيميائي مول أو Mol إلى كلمة جزيء، وقد تم اختيار هذا الاسم قبل أكثر من مئة عام، ومنذ بداية ترجمته من اللغة الألمانية إلى اللغة الإنجليزية، أصبح هذا المصطلح شائعًا في جميع اللغات.

يجب تمييز المول عند الحديث عنه بينما إذا كانت جسيمات المادة جزيئات، يتم حساب المول بالوزن الجزيئي، وإذا كانت ذرات، يتم حسابه بالوزن الذري .

نذكركم بأن عدد الذرات الموجودة في مول واحد من الذهب يساوي عدد الذرات في مول واحد من الحديد.

المولية والتركيز

عملية التركيز الكيميائي هي قياس كمية مادة ما مخلوطة بمادة أخرى، ومعرفة كمية هذه المادة في المخلوط بشكل تلقائي. يمكن استخدام صيغة المولية والكسر المولي للتعبير عن التراكيز، ويقيس المول الواحد كمية المادة لكل لتر من المحلول .

يتم تعريف الكسر المولي على أنه وحدة تركيز تُعرَّف بأنها عدد مولات مادة مقسومًا على عدد مولات المحلول الإجمالي .

مسائل في حساب عدد المولات

المثال الأول : حدد عدد المولات في 95 جم من MnO2.

الحل:

 كتلة MnO2 = 95 جم

 كتلة مول واحد من MnO2 = 86.94 جم

 عدد المولات في المعادلة 

 عدد المولات = الكتلة المادة / كتلة المول الواحد

 عدد المولات = 95 / 86.94

 عدد المولات = 1.092 مول

المثال الثاني: احسب كتلة (أ) 2 مول و (ب) 0.25 مول من الحديد. (الكتلة الذرية النسبية: Fe = 56)

الحل:

أولاً: كتلة 2 مول من الحديد = عدد المولات × الكتلة المولية

كتلة 2 مول من الحديد = 2 × 56= 112 جرام

ثانياً:  كتلة 0.25 مول من الحديد

 = عدد المولات × الكتلة المولية = 0.25 × 56

 = 14 جرام

المثال الثالث:

احسب مولارية محلول يتكون من إذابة
20 جرام هيدروكسيد الصوديوم في 500 سم³ من الماء ؟

الحل:

عدد المولات من NaOH يساوي الوزن المقسوم على الوزن الجزيئي

NaoH =  20/40 = 0.5

يتم حساب حجم المولارية بقسمة عدد المولات من المادة المذابة على الحجم باللتر، ويساوي 0.5 مول في اللتر.

مثال الرابع: كم عدد المولات في 5.6 جرام من الحديد

 الحل:

 بناء على التعريف، فإن 1 مول من الحديد يزن 56.0 غراما، و5.6 جرامات من الحديد تمثل 0.1 مول من الحديد، وعدد ذرات الحديد في العينة هو 0.1 ذرة × 6.022 × 10²³ ذرة / مول =

6.022 × 10²²ذرات ، 5.6 جرام من الحديد  .

 المثال الخامس: ما هو عدد ذرات الكبريت في 1.56 غراما من الكبريت؟ 

الحل:

يمكن حساب عدد مولات الكبريت من الوزن الذري والكتلة المحددة والرقم الأفوجادرو NA. عدد مولات الكبريت = 1.56 جم × 1 مول / 32.06 جم = 0.0487 مول. عدد ذرات الكبريت = 0.0487 مول × 6.022 × 10²³ ذرة / مول = 2.93 × 10²² ذرة .