กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 9 นาที

โมล (หน่วย)

โม ล (สัญลักษณ์ mol ) เป็น หน่วยวัด หน่วย พื้นฐาน ใน ระบบหน่วยสากล (SI) สำหรับ ปริมาณสาร หนึ่งโมลคือกลุ่มของอนุภาคจำนวนหนึ่งพอดี 6.

โมล (หน่วย)

ตัวตุ่น
หนึ่งโมลประกอบด้วย...6.022 140 76 × 10 23หน่วยพื้นฐาน ซึ่งเทียบเท่ากับจำนวนอะตอมในคาร์บอน-12 จำนวน 12 กรัม ตามนิยามดั้งเดิม
ข้อมูลทั่วไป
ระบบหน่วยไอเอส
หน่วยของปริมาณของสาร
เครื่องหมายโมล

โม (สัญลักษณ์mol ) เป็นหน่วยวัดหน่วยพื้นฐานในระบบหน่วยสากล (SI) สำหรับปริมาณสารหนึ่งโมลคือกลุ่มของอนุภาคจำนวนหนึ่งพอดี6.022 140 76 × 10 23หน่วยพื้นฐาน[ 1 ]ซึ่งอาจเป็นอะตอมโมเลกุลไอออนคู่ไอออนหรืออนุภาคอื่นๆจำนวนหน่วยนี้เท่ากับ 602,214,076,000,000,000,000,000 ประมาณ 602 เซ็กซ์ทิลเลียนหรือ 602 พันล้านคูณด้วยหนึ่งล้านล้าน จำนวนอนุภาคในหนึ่งโมลคือเลขอะโวกาโด (สัญลักษณ์N 0 ) และค่าตัวเลขของค่าคงที่อะโวกาโด (สัญลักษณ์N A ) มีหน่วยเป็นmol −1 [ 1 ]ความสัมพันธ์ระหว่างโมล เลขอะโวกาโด และค่าคงที่อะโวกาโด สามารถแสดงได้ด้วยสมการต่อไปนี้: [ 1 ] ค่าโมลในระบบ SI ปัจจุบัน นั้นอิงตามนิยามทางประวัติศาสตร์ของโมลว่าเป็นปริมาณของสารที่สอดคล้องกับจำนวนอะตอมใน 12  กรัมของ12 C [ 1 ]ซึ่งทำให้มวลโมลาร์ของสารประกอบในหน่วยกรัมต่อโมล มีค่าเท่ากับมวลโมเลกุล เฉลี่ย หรือมวลสูตรของสารประกอบที่แสดงในหน่วยดาลตันด้วยการปรับปรุงระบบ SI ในปี 2019ความเท่าเทียมกันทางตัวเลขจึงเป็นเพียงค่าประมาณเท่านั้น แต่ก็ยังสามารถสันนิษฐานได้ด้วยความแม่นยำสูง

ในเชิงแนวคิด โมลมีความคล้ายคลึงกับแนวคิดของโหลหรือการจัดกลุ่มอื่นๆ ที่สะดวกในการกล่าวถึงกลุ่มของวัตถุที่เหมือนกัน เนื่องจากวัตถุในระดับห้องปฏิบัติการประกอบด้วยอะตอมขนาดเล็กจำนวนมหาศาล ดังนั้นจำนวนของสิ่งต่างๆ ในกลุ่มจึงต้องมีขนาดใหญ่มากจึงจะสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้

โมลเป็นหน่วยที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในวิชาเคมีเนื่องจากเป็นวิธีที่สะดวกในการแสดงปริมาณของสารตั้งต้นและปริมาณของผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาเคมีตัวอย่างเช่น สมการเคมี2 H₂ + O₂ 2 H₂O สามารถตีความได้ว่า สำหรับไฮโดรเจนโมเลกุล (H₂ ) 2 โมล และออกซิเจนโมเลกุล (O₂ ) 1 โมล ที่ทำปฏิกิริยากัน จะเกิดน้ำ (H₂O) 2 โมลความเข้มข้นของสารละลายมักแสดงด้วยความเข้มข้นโมลาร์ซึ่งนิยามว่าคือปริมาณของสารที่ละลายต่อปริมาตรหนึ่งหน่วยของสารละลาย โดยหน่วยที่ใช้โดยทั่วไปคือโมลต่อลิตร (mol/L)

แนวคิด

ในฐานะชุด

ในเชิงแนวคิด โมลมีความคล้ายคลึงกับคำต่างๆ เช่น "คู่" หรือ "โหล" คำเหล่านี้อธิบายถึงชุดของวัตถุที่เหมือนกัน กล่าวคือ การรวบรวมหรือการรวมกลุ่มของวัตถุเหล่านั้น ไม่ใช่ตัวเลข 2 หรือ 12 ลักษณะที่แปลกและน่ากลัวของโมลคือจำนวนวัตถุในชุด ซึ่งกำหนดโดยเลขอะโวกาโดนั้น เข้าใจได้ยาก เพื่อให้มีประโยชน์ในฐานะหน่วย โมลจำเป็นต้องอธิบายปริมาณในตัวอย่างที่มีอะตอมจำนวนหนึ่ง (หรือหน่วยพื้นฐานอื่นๆ) ที่สามารถจัดการได้ในห้องปฏิบัติการเคมีทั่วไป อะตอมมีขนาดเล็กมากจนไม่เพียงแต่ต้องใช้อะตอมหลายล้านล้านล้าน แต่ต้องใช้อะตอมหลายล้านล้านล้านล้านล้านอะตอมเพื่อสร้างกลุ่มที่มีขนาดใหญ่พอที่จะใช้งานได้[ 2 ]

ความสัมพันธ์กับค่าคงที่อะโวกาโด

จำนวนหน่วย (สัญลักษณ์N ) ในตัวอย่างหนึ่งโมลเท่ากับเลขอะโวกาโด (สัญลักษณ์N₀ ) ซึ่งเป็นปริมาณไร้มิติ[ 1 ]ค่าคงที่อะโวกาโด (สัญลักษณ์NA )กำหนดโดยเลขอะโวกาโดคูณด้วยหน่วยผกผันของโมล( mol⁻¹ ) กล่าวคือNA = N₀ /mol [ 3 ] อัตราส่วน n = N / NA เป็นตัววัดปริมาณสาร (โดยมีหน่วยเป็นโมล ) [ 3 ] [ 4 ] ค่าคงที่อะโวกาโดถูกกำหนดโดยการวัดจำนวน อะตอม Si 28อะตอมในตัวอย่างผลึกเดี่ยว[ 5 ]

ลักษณะของเอนทิตี้

ขึ้นอยู่กับลักษณะของสารนั้น ๆหน่วยพื้นฐานอาจเป็นอะตอม โมเลกุล ไอออน คู่ไอออน หรืออนุภาคย่อยของอะตอมเช่นโปรตอนตัวอย่างเช่นน้ำ 10 โมล ( สารประกอบทางเคมี ) และปรอท 10 โมล ( ธาตุทางเคมี ) มีจำนวนอนุภาคของแต่ละสารเท่ากัน โดยมีอะตอมของปรอทหนึ่งอะตอมต่อโมเลกุลของน้ำหนึ่งโมเลกุล แม้ว่าปริมาณทั้งสองจะมีปริมาตรและมวลต่างกันก็ตาม

โมลคือปริมาณที่สอดคล้องกับจำนวนที่กำหนด (เลขอะโวกาโด) ของหน่วยพื้นฐาน[ 6 ]โดยปกติ หน่วยที่นับจะมีคุณสมบัติทางเคมีเหมือนกันและแตกต่างกันเป็นรายบุคคล ตัวอย่างเช่น สารละลายอาจมีโมเลกุลที่ละลายอยู่จำนวนหนึ่งซึ่งค่อนข้างเป็นอิสระต่อกัน อย่างไรก็ตาม หน่วยที่เป็นส่วนประกอบในของแข็งจะคงที่และยึดติดกันในโครงสร้างแลตติส แต่อาจแยกออกจากกันได้โดยไม่สูญเสียเอกลักษณ์ทางเคมี ดังนั้น ของแข็งจึงประกอบด้วยโมลจำนวนหนึ่งของหน่วยดังกล่าว ในกรณีอื่นๆ เช่นเพชรซึ่งผลึกทั้งหมดเป็นโมเลกุลเดียว โมลยังคงใช้เพื่อแสดงจำนวนอะตอมที่ยึดติดกัน แทนที่จะเป็นการนับโมเลกุล ดังนั้น ข้อกำหนดทางเคมีทั่วไปจึงใช้กับคำจำกัดความของหน่วยที่เป็นส่วนประกอบของสาร ในกรณีอื่นๆ อาจมีการระบุคำจำกัดความที่แน่นอนมวลโมลาร์ของสารเท่ากับมวลอะตอม (หรือโมเลกุล)สัมพัทธ์คูณด้วยค่าคงที่มวลโมลาร์ซึ่งเกือบจะเท่ากับ 1 กรัม/โมล

หน่วยที่คล้ายกัน

เช่นเดียวกับนักเคมี วิศวกรเคมีใช้หน่วยโมลอย่างกว้างขวาง แต่หน่วยทวีคูณที่แตกต่างกันอาจเหมาะสมกว่าสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่น หน่วย SI สำหรับปริมาตรคือลูกบาศก์เมตร ซึ่งเป็นหน่วยที่ใหญ่กว่าลิตรที่ใช้กันทั่วไปในห้องปฏิบัติการเคมีมาก เมื่อปริมาณของสารแสดงในหน่วย kmol (1000 mol) ในกระบวนการระดับอุตสาหกรรม ค่าตัวเลขของความเข้มข้นโมลาร์ยังคงเท่าเดิมวิศวกรเคมีเคยใช้กิโลกรัมโมล (สัญลักษณ์kg-mol ) ซึ่งกำหนดเป็นจำนวนหน่วยใน 12 kg ของ12 C และมักอ้างถึงโมลเป็นกรัมโมล (สัญลักษณ์g-mol ) ซึ่งกำหนดเป็นจำนวนหน่วยใน 12 g ของ12 C เมื่อจัดการกับข้อมูลในห้องปฏิบัติการ[ 7 ]

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 วิศวกรรมเคมีได้นำหน่วยกิโลโมล (kmol) มาใช้ ซึ่งมีค่าเท่ากับกิโลกรัมโมล (จนกระทั่งมีการแก้ไขระบบหน่วยวัด SI ในปี 2019ซึ่งได้กำหนดนิยามใหม่ของโมลโดยกำหนดค่าคงที่ของอะโวกาโด ทำให้มีค่าใกล้เคียงกับกรัมโมล แต่ไม่เท่ากับกรัมโมลอย่างแน่นอน) แต่ชื่อและสัญลักษณ์ของ kmol นั้นใช้หลักการของระบบ SI สำหรับหน่วยมาตรฐานที่คูณกับหน่วยเมตริก ดังนั้น kmol จึงหมายถึง 1000 โมล ซึ่งเทียบเท่ากับการใช้ kg แทน g การใช้ kmol ไม่เพียงแต่เพื่อ "ความสะดวกในการแสดงขนาด" เท่านั้น แต่ยังทำให้สมการที่ใช้ในการจำลองระบบวิศวกรรมเคมีมีความสอดคล้องกันด้วย ตัวอย่างเช่น การแปลงอัตราการไหลจาก kg/s เป็น kmol/s ทำได้โดยการหารด้วยมวลโมลาร์ในหน่วย kg/kmol (ซึ่งเทียบเท่ากับ g/mol ) โดยไม่ต้องคูณด้วย 1000 เว้นแต่จะใช้หน่วย SI พื้นฐานคือ mol/s ซึ่งจะต้องแปลงมวลโมลาร์เป็น kg/mol ก่อน

เพื่อความสะดวกในการหลีกเลี่ยงการแปลงหน่วยในระบบอิมพีเรียล (หรือระบบหน่วยที่ใช้กันทั่วไปในสหรัฐอเมริกา ) วิศวกรบางคนจึงนำหน่วยปอนด์-โมล (สัญลักษณ์lb-molหรือlbmol ) มาใช้ ซึ่งนิยามว่าคือจำนวนหน่วยใน 12  ปอนด์ของ12C 1 lb-mol เท่ากับ...453.592 37  กรัม-โมล [ 7 ] ซึ่งมีค่าตัวเลขเท่ากับจำนวนกรัมในปอนด์ avoirdupoisสากล

ปริมาณแสงที่ใช้ในเรือนกระจกและห้องเพาะปลูกสำหรับพืชบางครั้งแสดงในหน่วยไมโครโมลต่อตารางเมตรต่อวินาที โดยที่ 1 โมลโฟตอน ≈6.02 × 10 23โฟตอน[ 8 ]หน่วยไอน์สไตน์ ที่ล้าสมัยนั้น ถูกกำหนดไว้ต่าง ๆ กัน คือ พลังงานในหนึ่งโมลของโฟตอน และเรียกง่าย ๆ ว่า หนึ่งโมลของโฟตอน

หน่วยอนุพันธ์และตัวคูณ SI

หน่วยอนุพันธ์ของระบบ SI เพียงหน่วย เดียวที่มีชื่อเฉพาะที่ได้มาจากโมลคือคาทัลซึ่งกำหนดให้เป็นหนึ่งโมลต่อวินาทีของกิจกรรมเร่งปฏิกิริยาเช่นเดียวกับหน่วย SI อื่นๆ โมลสามารถปรับเปลี่ยนได้โดยการเพิ่มคำนำหน้าหน่วยเมตริกที่คูณด้วยกำลังของ 10 :

หน่วย SI ของโมล (mol)
ตัวคูณย่อย หลายเท่า
ค่า สัญลักษณ์ SI ชื่อ ค่า สัญลักษณ์ SI ชื่อ
10 −1  โมล ดีโมล เดซิโมล 10 1  โมล ดามอล เดคาโมล
10 −2  โมล ซีโมล เซนติโมล 10 2  โมล เอชโมล เฮกโตโมล
10 −3  โมล มิลลิโมล มิลลิโมล 10 3  โมล กิโลเมตร กิโลโมล
10 −6  โมล ไมโครโมล ไมโครโมล 10 6  โมล มิลลิโมล เมกะโมล
10 −9  โมล นาโนโมล นาโนโมล 10 9  โมล จีมอล กิกะโมล
10 −12  โมล พีโมล พิโคโมล 10 12  โมล ทีโมล เทราโมล
10 −15  โมล เอฟโมล เฟมโตโมล 10 15  โมล พีโมล เพทาโมล
10 −18  โมล อามอล อัตโตโมล 10 18  โมล อีมอล เอ็กโซโมล
10 −21  โมล zmol เซปโตโมล 10 21  โมล ซมอล เซตตาโมล
10 −24  โมล ymol โยคโตโมล 10 24  โมล ยมอล ยอตทาโมเล
10 −27  โมล rmol รอนโตโมล 10 27  โมล อาร์โมล รอนนาโมล
10 −30  โมล คิวโมล เควกโตโมล 10 30  โมล คิวโมล เควตตาโมเล

หนึ่งเฟมโตโมลมีปริมาณเท่ากับ...602,214,076 โมเลกุล; อัต โตโมลและปริมาณที่น้อยกว่านั้นไม่สอดคล้องกับจำนวนเต็มของเอนทิตี โยคโตโมล ซึ่งเท่ากับประมาณ 0.6 ของโมเลกุลแต่ละตัว ได้ปรากฏในวารสารทางวิทยาศาสตร์ในปีที่คำนำหน้าโยคโต- ถูกนำมาใช้อย่างเป็นทางการ[ 9 ]

ประวัติศาสตร์

อโวกาโดผู้เป็นแรงบันดาลใจให้กำหนดค่าคงที่อโวกาโด

ประวัติความเป็นมาของโมลนั้นเกี่ยวพันกับประวัติความเป็นมาของหน่วยมวลโมเลกุลและค่าคงที่ของอะโวกาโด

ตารางน้ำหนักอะตอมมาตรฐาน ฉบับแรก ได้รับการตีพิมพ์โดยจอห์น ดาลตัน (1766–1844) ในปี 1805 โดยอิงจากระบบที่กำหนดให้มวลอะตอมสัมพัทธ์ของไฮโดรเจนเท่ากับ 1 มวลอะตอมสัมพัทธ์เหล่านี้อิงตาม สัดส่วน ทางเคมีของปฏิกิริยาและสารประกอบ ซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่ช่วยให้ได้รับการยอมรับอย่างมาก นักเคมีไม่จำเป็นต้องเชื่อในทฤษฎีอะตอม (ซึ่งไม่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในขณะนั้น) เพื่อที่จะนำตารางเหล่านี้ไปใช้ในทางปฏิบัติ สิ่งนี้จะนำไปสู่ความสับสนระหว่างมวลอะตอม (ซึ่งได้รับการส่งเสริมโดยผู้สนับสนุนทฤษฎีอะตอม) และน้ำหนักสมมูล (ซึ่งได้รับการส่งเสริมโดยผู้ต่อต้าน และบางครั้งแตกต่างจากมวลอะตอมสัมพัทธ์ด้วยตัวประกอบจำนวนเต็ม) ซึ่งความสับสนนี้จะคงอยู่ตลอดช่วงศตวรรษที่สิบเก้า

Jöns Jacob Berzelius (1779–1848) มีบทบาทสำคัญในการกำหนดมวลอะตอมสัมพัทธ์ให้มีความแม่นยำมากขึ้นเรื่อยๆ นอกจากนี้เขายังเป็นนักเคมีคนแรกที่ใช้ออกซิเจนเป็นมาตรฐานในการอ้างอิงมวลอื่นๆ ออกซิเจนเป็นมาตรฐานที่มีประโยชน์ เนื่องจากต่างจากไฮโดรเจนตรงที่มันสามารถสร้างสารประกอบกับธาตุอื่นๆ ส่วนใหญ่ โดยเฉพาะโลหะอย่างไรก็ตาม เขาเลือกที่จะกำหนดมวลอะตอมของออกซิเจนเป็น 100 ซึ่งไม่เป็นที่นิยม[ 10 ]

ชาร์ลส์ เฟรเดอริก เกอร์ฮาร์ดต์ (1816–56), อองรี วิกเตอร์ เรญอลต์ (1810–78) และสตานิสลาโอ คันนิซซาโร (1826–1910) ได้ต่อยอดงานของเบอร์เซลิอุส โดยแก้ปัญหาหลายอย่างเกี่ยวกับสัดส่วนทางเคมีที่ไม่ทราบแน่ชัดของสารประกอบ และการใช้มวลอะตอมก็ได้รับความเห็นชอบอย่างกว้างขวางในช่วงเวลาของการประชุมคาร์ลสรูห์ (1860) ธรรมเนียมได้กลับมาใช้การกำหนดมวลอะตอมของไฮโดรเจนเป็น 1 อีกครั้ง แม้ว่าในระดับความแม่นยำของการวัดในเวลานั้น – ความไม่แน่นอนสัมพัทธ์ประมาณ 1% – ค่านี้จะเทียบเท่ากับมาตรฐานในภายหลังของออกซิเจน = 16 ก็ตาม อย่างไรก็ตาม ความสะดวกทางเคมีของการใช้ออกซิเจนเป็นมาตรฐานมวลอะตอมหลักนั้นชัดเจนมากขึ้นเรื่อยๆ ด้วยความก้าวหน้าในเคมีวิเคราะห์และความต้องการการกำหนดมวลอะตอมที่แม่นยำยิ่งขึ้น

ชื่อโมลเป็นการแปลจากหน่วยMol ของเยอรมันในปี 1897 ซึ่งคิดค้นโดยนักเคมีWilhelm Ostwaldในปี 1894 จากคำภาษาเยอรมันMolekül ( โมเลกุล ) [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]แนวคิดเรื่องมวลสมมูล ที่เกี่ยวข้องนั้น ถูกนำมาใช้อย่างน้อยหนึ่งศตวรรษก่อนหน้านั้น[ 14 ]

ในวิชาเคมี เป็นที่ทราบกันมาตั้งแต่กฎสัดส่วนที่แน่นอนของพรูสต์ (1794) ว่าความรู้เกี่ยวกับมวลของส่วนประกอบแต่ละชนิดในระบบ เคมี นั้นไม่เพียงพอที่จะกำหนดระบบได้ ปริมาณของสารสามารถอธิบายได้ว่าเป็นมวลหารด้วย "สัดส่วนที่แน่นอน" ของพรูสต์ และมีข้อมูลที่ขาดหายไปจากการวัดมวลเพียงอย่างเดียว ดังที่แสดงให้เห็นโดยกฎความดันย่อยของดาลตัน (1803) การวัดมวลนั้นไม่จำเป็นเลยในการวัดปริมาณของสาร (แม้ว่าในทางปฏิบัติจะเป็นเรื่องปกติ) มีความสัมพันธ์ทางกายภาพมากมายระหว่างปริมาณของสารกับปริมาณทางกายภาพอื่นๆ ที่โดดเด่นที่สุดคือกฎของก๊าซในอุดมคติ (ซึ่งความสัมพันธ์นี้ได้รับการพิสูจน์ครั้งแรกในปี 1857) คำว่า "โมล" ถูกใช้ครั้งแรกในตำราเรียนที่อธิบาย คุณสมบัติคอลลิเกทีฟเหล่านี้[ 15 ]

การกำหนดมาตรฐาน

การพัฒนาด้านสเปกโทรเมตรีมวลทำให้มีการนำออกซิเจน-16 มา ใช้เป็นสารมาตรฐานแทนออกซิเจนธรรมชาติ[ 16 ]

นิยามของออกซิเจน-16 ถูกแทนที่ด้วยนิยามที่อิงตามคาร์บอน-12 ในช่วงทศวรรษ 1960 สำนักงานมาตรวิทยาและมาตรวัดระหว่างประเทศได้กำหนดนิยามของโมลว่า "ปริมาณของสารในระบบที่มีหน่วยพื้นฐานเท่ากับจำนวนอะตอมในคาร์บอน-12 0.012 กิโลกรัม" ดังนั้น ตามนิยามนั้น คาร์บอน-12 บริสุทธิ์ 1 โมล จะมีมวลเท่ากับ12  กรัมพอดี[ 17 ] [ 6 ] นิยามทั้งสี่ที่แตกต่างกัน นั้นเทียบเท่ากันภายใน 1%

ฐานมาตราส่วน ฐานมาตราส่วนสัมพันธ์กับ12 C = 12 ค่าเบี่ยงเบนสัมพัทธ์จาก มาตราส่วน 12 C = 12
มวลอะตอมของไฮโดรเจน = 1 1.00794(7) −0.788%
มวลอะตอมของออกซิเจน = 16 15.9994(3)+0.00375%
มวลอะตอมสัมพัทธ์ของ16O = 16 15.994 914 6221 (15)+0.0318%

เนื่องจากดาลตันซึ่งเป็นหน่วยที่ใช้กันทั่วไปในการวัดมวลอะตอมมีค่าเท่ากับ 1/12 ของมวลอะตอมคาร์บอน-12 อย่างแม่นยำ ดังนั้นคำจำกัดความของโมลนี้จึงหมายความว่า มวลของสารประกอบหรือธาตุหนึ่งโมลในหน่วยกรัมจะมีค่าเท่ากับมวลเฉลี่ยของโมเลกุลหรืออะตอมหนึ่งของสารนั้นในหน่วยดาลตัน และจำนวนดาลตันในหนึ่งกรัมจะมีค่าเท่ากับจำนวนหน่วยพื้นฐานในหนึ่งโมล นอกจากนี้ เนื่องจากมวลของนิวคลีออน (เช่นโปรตอนหรือนิวตรอน ) มีค่าประมาณ 1 ดาลตัน และนิวคลีออนในนิวเคลียสของอะตอมประกอบขึ้นเป็นมวลส่วนใหญ่ของอะตอมนั้น ดังนั้นคำจำกัดความนี้จึงหมายความว่า มวลของสารหนึ่งโมลจะมีค่าโดยประมาณเท่ากับจำนวนนิวคลีออนในอะตอมหรือโมเลกุลหนึ่งของสารนั้น

เนื่องจากนิยามของกรัมไม่ได้เชื่อมโยงทางคณิตศาสตร์กับนิยามของดาลตัน จำนวนโมเลกุลต่อโมลN A (ค่าคงที่ของอะโวกาโด) จึงต้องกำหนดโดยการทดลอง ค่าทดลองที่CODATA นำมาใช้ ในปี 2010 คือN A =6.022 141 29 (27) × 10 23  mol −1 . [ 18 ] ในปี 2011 การวัดได้รับการปรับปรุงเป็น6.022 140 78 (18) × 10 23  mol −1 . [ 19 ]

โมลได้รับการกำหนดให้เป็นหน่วยฐาน SI ลำดับ ที่เจ็ด ในปี พ.ศ. 2514 โดย CGPM ครั้งที่ 14 [ 20 ]

การแก้ไขระบบหน่วยสากล (SI) ปี 2019

ก่อนการแก้ไข SI ในปี 2019โมลถูกกำหนดให้เป็นปริมาณของสารในระบบที่มีหน่วยพื้นฐานจำนวนเท่ากับจำนวนอะตอมในคาร์บอน-12 12  กรัม( ไอโซโทปที่พบมากที่สุดของคาร์บอน ) [ 21 ] คำว่ากรัมโมเลกุลเคยใช้เพื่อหมายถึงโมเลกุลหนึ่งโมล และกรัมอะตอมสำหรับอะตอมหนึ่งโมล[ 17 ]ตัวอย่างเช่น 1 โมลของMgBr 2คือ 1 กรัมโมเลกุลของ MgBr 2แต่คือ 3 กรัมอะตอมของMgBr 2 [ 22 ] [ 23 ]

ในปี 2011 การประชุมใหญ่ครั้งที่ 24 ของสมัชชาใหญ่ว่าด้วยมาตรวัดและหน่วยวัด (CGPM) ได้เห็นชอบแผนการที่จะแก้ไข นิยาม หน่วยพื้นฐานของระบบหน่วยวัดสากล (SI)ในวันที่ยังไม่กำหนดแน่ชัด

เมื่อวันที่ 16 พฤศจิกายน 2018 หลังจากการประชุมของนักวิทยาศาสตร์จากกว่า 60 ประเทศที่ CGPM ในแวร์ซายส์ ประเทศฝรั่งเศส หน่วยฐาน SI ทั้งหมดได้รับการกำหนดในแง่ของค่าคงที่ทางฟิสิกส์ ซึ่งหมายความว่าหน่วย SI แต่ละหน่วย รวมถึงโมล จะไม่ถูกกำหนดในแง่ของวัตถุทางกายภาพใดๆ แต่จะถูกกำหนดโดยค่าคงที่ทางฟิสิกส์ซึ่งโดยธรรมชาติแล้วมีความแม่นยำ[ 4 ]

การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวมีผลบังคับใช้อย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 20 พฤษภาคม 2562 หลังจากการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว "หนึ่งโมล" ของสารถูกกำหนดใหม่ให้มีปริมาณ "อย่างแม่นยำ"6.022 140 76 × 10 23หน่วยพื้นฐาน” ของสารนั้น[ 24 ] [ 25 ]

การวิจารณ์

นับตั้งแต่มีการนำหน่วยโมลเข้ามาใช้ในระบบหน่วยสากลในปี 1971 ก็มีเสียงวิพากษ์วิจารณ์เกี่ยวกับแนวคิดของหน่วยโมลในฐานะหน่วยวัดเช่นเดียวกับเมตรหรือวินาทีเกิดขึ้นมา:

  • จำนวนโมเลกุล ฯลฯ ในปริมาณวัสดุที่กำหนดเป็นปริมาณคงที่ที่ไม่มีมิติซึ่งสามารถแสดงได้ง่ายๆ ในรูปของตัวเลข โดยไม่จำเป็นต้องมีหน่วยพื้นฐานที่แตกต่างกัน[ 6 ] [ 26 ]
  • โมลเทอร์โมไดนามิก SI ไม่เกี่ยวข้องกับเคมีวิเคราะห์และอาจทำให้เกิดต้นทุนที่ไม่จำเป็นสำหรับเศรษฐกิจที่พัฒนาแล้ว[ 27 ]
  • โมลไม่ใช่หน่วยเมตริกที่แท้จริง (เช่น หน่วยวัด) แต่เป็น หน่วย พาราเมตริกและปริมาณของสารเป็นปริมาณฐานพาราเมตริก[ 28 ]
  • SI กำหนดจำนวนของเอนทิตีเป็นปริมาณที่มีมิติหนึ่ง และด้วยเหตุนี้จึงละเลยความแตกต่างทางออนโทโลยีระหว่างเอนทิตีและหน่วยของปริมาณต่อเนื่อง[ 29 ]
  • โมลมักถูกใช้สลับกันและไม่สอดคล้องกันในแหล่งข้อมูลออนไลน์เพื่ออ้างถึงทั้งหน่วยและปริมาณโดยไม่ได้ใช้ปริมาณสารอย่างเหมาะสม ทำให้เกิดความสับสนสำหรับนักเรียนเคมีมือใหม่[ 30 ]

วันโมล

วันที่ 23 ตุลาคม ซึ่งในสหรัฐอเมริกาเขียนว่า 10/23 นั้น บางคนเรียกว่าวันโมล (Mole Day) เป็นวันหยุดที่ไม่เป็นทางการเพื่อเป็นเกียรติแก่หน่วยวัดนี้ในหมู่นักเคมี วันที่นี้ได้มาจากเลขอะโวกาโด ซึ่งมีค่าประมาณ 230 กิโลจูล6.022 × 10 23เริ่มเวลา 6:02 น. และสิ้นสุดเวลา 18:02 น. หรืออีกทางหนึ่ง นักเคมีบางคนเฉลิมฉลองวันที่ 2 มิถุนายน ( 06/02 ), 22 มิถุนายน ( 6/22 ) หรือ 6 กุมภาพันธ์ ( 06.02 ) ซึ่งเป็นการอ้างอิงถึงส่วน 6.02 หรือ 6.022 ของค่าคงที่[ 31 ] [ 32 ]

ดูเพิ่มเติม

  • ChemTeam: ที่มาของคำว่า 'Mole'ในWayback Machine (เก็บถาวรเมื่อวันที่ 22 ธันวาคม 2007)
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mole_(unit)&oldid=1359892343 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ โมล (หน่วย)

โม ล (สัญลักษณ์ mol ) เป็น หน่วยวัด หน่วย พื้นฐาน ใน ระบบหน่วยสากล (SI) สำหรับ ปริมาณสาร หนึ่งโมลคือกลุ่มของอนุภาคจำนวนหนึ่งพอดี 6.

ในฐานะชุด

ในเชิงแนวคิด โมลมีความคล้ายคลึงกับคำต่างๆ เช่น "คู่" หรือ "โหล" คำเหล่านี้อธิบายถึงชุดของวัตถุที่เหมือนกัน กล่าวคือ การรวบรวมหรือการรวมกลุ่มของวัตถุเหล่านั้น ไม่ใช่ตัวเลข 2 หรือ 12 ลักษณะที่แปลกและน่ากลัวของโมลคือจำนวนวัตถุในชุด ซึ่งกำหนดโดยเลขอะโวกาโดนั้น...

ความสัมพันธ์กับค่าคงที่อะโวกาโด

จำนวน หน่วย (สัญลักษณ์ N ) ในตัวอย่างหนึ่งโมลเท่ากับ เลขอะโวกาโด (สัญลักษณ์ N₀ ) ซึ่งเป็นปริมาณ ไร้ มิติ [ 1 ] ค่า คงที่อะโวกาโด (สัญลักษณ์ NA ) กำหนดโดยเลขอะโวกาโดคูณด้วยหน่วย ผกผันของโมล ( mol⁻¹ ) กล่าว คือ NA = N₀ /mol [ 3 ] อัตราส่วน n = N / NA เป็น ตัว...

ลักษณะของเอนทิตี้

ขึ้นอยู่กับลักษณะของสารนั้น ๆ หน่วยพื้นฐาน อาจเป็นอะตอม โมเลกุล ไอออน คู่ไอออน หรือ อนุภาคย่อยของอะตอม เช่น โปรตอน ตัวอย่างเช่น น้ำ 10 โมล ( สารประกอบทางเคมี ) และ ปรอท 10 โมล ( ธาตุทางเคมี ) มีจำนวนอนุภาคของแต่ละสารเท่ากัน...