Mool
Mool on SI-ühik, mida kasutatakse asjade, tavaliselt aatomite või molekulide arvu mõõtmiseks. Üks mool on võrdne 6,02214078×1023 samade asjade arvuga (Avogadro arv). Näiteks üks mool viinamarju on 6,02214078×1023 viinamarja.
Avogadro arvu mõõtmist täpsustati 2019. aastal 6,02214078×1023.
Teadlased kasutavad seda arvu, sest see on süsiniku aatomite arv 12 grammi süsinik-12-s, mis on kõige levinum süsinikuliik. Kõike saab mõõta moolides, kuid enamiku ülesannete puhul ei ole see praktiline, sest väärtus on nii massiivne. Näiteks üks mool greipfruiti oleks sama suur kui Maa.
Seda arvu ei ole lihtne sõnadega väljendada. Lähim "juhuslik" number on üks miljon-miljon-miljon-miljon-miljon, mis on 1024.
Kuna erinevatel molekulidel ja aatomitel ei ole ühesugune mass, ei kaalu üks mool ühte asja sama palju kui üks mool midagi muud. Aatomite ja molekulide massi mõõdetakse amus. Üks amu on võrdne ühe grammiga mooli kohta. See tähendab, et kui aatomi mass on üks amu, siis kaalub selle aatomi üks mool üks gramm.
Matemaatika koos molekuliga
Moolid = mass (g) / suhteline mass (grammi mooli kohta)
Näide: Mitu mooli on 20 grammi vesinikku?
Vesiniku suhtelise massi puhul võib kasutada väärtust 1, kuigi õige väärtus on veidi suurem. Niisiis: moolid = mass/relatiivne mass = 20/1 = 20 mooli.
Moolid = kontsentratsioon (mol/dm3) x ruumala (dm3)
Näide: Mitu mooli on 100cm3 0,1M H2SO4?
1 dm3 on sama, mis 1000 cm3 , seega tuleb kuupsentimeetri väärtus jagada 1000-ga. 100/1000 x 0,1 = 0,01 mooli.
Metaanimolekul koosneb ühest süsinikuaatomist ja neljast vesinikuaatomist. Süsiniku mass on 12,011 u ja vesiniku mass on 1,008 u. See tähendab, et ühe metaanimolekuli mass on 12,011 u + (4 × 1,008u) ehk 16,043 u. See tähendab, et ühe mooli metaani mass on 16,043 grammi.
Muuli võib mõelda kahe erineva suurusega palli kotina. Üks kott sisaldab 3 tennisepalli ja teine 3 jalgpalli. Mõlemas kotis on sama palju palle, kuid jalgpallide mass on palju suurem. See on erinev viis asju mõõta. Moolid mõõdavad osakeste arvu, mitte massi. Seega on mõlemas kotis kolm mooli.
Mool on lihtsalt asjade arvu ühik. Teised levinud ühikud on tosin, mis tähendab 12, ja skoor, mis tähendab 20. Samamoodi viitab mool konkreetsele kogusele - selle eristavaks tunnuseks on see, et selle arv on palju suurem kui teised tavalised ühikud. Selliseid ühikuid leiutatakse tavaliselt siis, kui olemasolevad ühikud ei suuda midagi piisavalt lihtsalt kirjeldada. Keemilised reaktsioonid toimuvad tavaliselt erineva massiga molekulide vahel, mis tähendab, et massi mõõtmine (näiteks grammides) võib olla eksitav, kui võrrelda üksikute molekulide reaktsioone. Teisest küljest oleks ka aatomite/molekulide/ioonide absoluutarvu kasutamine segadust tekitav, sest tohutu arvu tõttu oleks liiga lihtne väärtust valesti paigutada või numbrit ära jätta. Seega võimaldab moolides töötamine teadlastel viidata konkreetsele molekulide või aatomite hulgale, ilma et nad kasutaksid liiga suuri numbreid.
Seotud üksused
Molaarse kontsentratsiooni SI-ühikud on mol/m3. Enamasti kasutatakse keemilises kirjanduses siiski mol/dm3 või mol dm-3, mis on sama, mis mol/L. Neid ühikuid kirjutatakse sageli suure M-tähega (hääldatakse "molaarne"), millele mõnikord eelneb SI-eeskiri, näiteks millimool liitri kohta (mmol/L) või millimolaarne (mM), mikromool/l (µmol/L) või mikromolaarne (µM) või nanomool/l (nmol/L) või nanomolaarne (nM).
Keemilise reaktsiooni absoluutne saagis esitatakse enamasti moolides (nn "molaarne saagis").
Küsimused ja vastused
K: Mis on SI-ühik, mida kasutatakse molekulide ja aatomite mõõtmiseks?
V: Molekulide ja aatomite mõõtmiseks kasutatav SI-ühik on mol.
K: Mitu molekuli on ühes moolis?
V: Üks mool sisaldab umbes 600 kuutsiljonit molekuli.
K: Miks kasutavad teadlased seda arvu?
V: Teadlased kasutavad seda arvu, sest 1 gramm vesinikku vastab 1 moolile aatomitele.
K: Mis on ühe mooli täpne väärtus?
V: Ühe mooli täpne väärtus on 6,02214078×1023, mis sai nime selle leiutaja Avogadro järgi.
K: Kas enamikku ülesandeid on otstarbekas mõõta moolide abil?
V: Ei, enamiku ülesannete mõõtmine mooliga ei ole otstarbekas, sest see väärtus on nii suur, et üks mool oleks sama suur kui Maa.
K: Kuidas mõõdetakse erinevaid molekule ja aatomeid?
V: Erinevaid molekule ja aatomeid mõõdetakse amu (aatommassiühikutes).
K: Kuidas on amu seotud grammide ja mooliga? V: Üks amu on võrdne ühe grammiga mooli kohta, mis tähendab, et kui aatomi mass on üks amu, siis kaalub selle aatomi üks mool üks gramm.
