Atomy a prvky
Atomy a prvky (4/7) · 9:44

Moly a Avogadrova konstanta Co je to mol (kromě nepříjemného škůdce) a jak souvisí s počtem atomů?

Dnes budeme mluvit o něčem, co nejspíš plete studenty chemie nejvíce. Přitom je to ale tak jednoduché. Budeme se zabývat moly. V chemii to označuje něco jiného než motýlek pojídající vám svetry ve skříni. Mol v chemii je v podstatě jen číslo. Konkrétně 6,02 krát 10 na 23. Takže je to velice vysoké číslo. A říká se mu také Avogadrova konstanta. Možná jednou udělám video o Avogadrovi. Avogadrova konstanta. To je vše, co potřebujete vědět. Mol je jenom číslo. Existují i komplikovanější definice molu. Například, dovolte mi zkopírovat definici z Wikipedie. Toto je definice molu podle Wikipedie. A snad na konci tohoto videa pochopíte, že jsou ty definice rovnocenné. Pokud ale o molech slyšíte prvně, tohle dle mého není zrovna jednoduchá definice. Říká: „Mol je definovaný jako množství látky v systému, obsahujícím stejné množství elementárních jednotek, jako je počet atomů v 12 gramech izotopu uhlíku C12. A já jsem vám zrovna řekl, že mol je 6,02 krát 10 na 23. Takže když se vezmeme tu poslední část: „atomy ve 12 gramech uhlíku C12“ Takže to vlastně znamená, že když máme 1 mol uhlíku C12… Takže ve 12 gramech uhlíku C12 máme 1 mol atomů uhlíku. A proto je mol dost užitečný. Můžete prostě jen napsat 1 mol namísto 6,02 krát 10 na 23 atomů uhlíku ve 12 gramech izotopu uhlíku C12. A co z toho plyne? Myslím, jak jinak se to dá využít? Mluvili jsme o uhlíku, píšou, že je to množství jakékoliv látky nebo molekuly, pokud můžete převádět atomové hmotnostní jednotky na gramy. To je myslím dost matoucí. Jak tohle máme použít? Takže je třeba si uvědomit, že mol je jen způsob, jak přepočítat gramy a atomové hmotnostní jednotky. Jeden atom uhlíku C12 je co? Jaké má hmotnostní (neboli nukleonové) číslo? Je to 12. Proto se mu říká uhlík C12 a ne uhlík C14. Takže jeho hmotnost je 12 atomových hmotnostních jednotek. Takže když máte atom, co má 12 atomových hmotnostních jednotek a máte jich 1 mol, tedy 6,02 krát 10 na 23 atomů, hmotnost všech těchto atomů dohromady je 12 gramů. Můžeme na to koukat i tak, že 1 gram je roven 1 molu atomových hmotnostních jednotek („amu“). Napíšu takto „amu“. Nebo můžete napsat, že 1 gram je roven 6,02 krát 10 na 23 atomových hmotnostních jednotek. A proč se toto hodí, je to vlastně zmíněno i v definici na Wikipedii, je, že nám to pomáhá převádět mezi světem atomů, kde máme atomové hmotnostní jednotky, a když je někde neutron navíc, musíme přidat jednu atomovou hmotnostní jednotku, a převedeme si tento atomický svět do každodenního, kde počítáme v gramech. A jen abyste věděli, gram je pořád docela malá jednotka hmotnosti. Je to 1/1000 kilogramu. A kilogram je zhruba 2 libry. Takže gram je 1/500 libry. To není moc. Takže v 1 gramu uhlíku je strašně moc atomů. Respektive ve 12 gramech je jich velká spousta -6,02 krát 10 na 23. A abychom došli k pointě, možná jsem o tom měl mluvit u atomu. Je to obrovské číslo. A abychom si to trochu představili, bylo mi řečeno, že do průměru vlasu -toto je vlas a toto je jeho průměr- se vejde 1 milion atomů uhlíku. 1 milion uhlíku atomů tady. Nebo kdybyste si vzali jablko ... kdybyste vzali jeden atom z jablka… V jablku je spousta různých druhů atomů, ale kdybychom jeden z nich vzali a zvětšili ho na velikost jablka, potom by to jablko mělo velikost Země. Takže atom je oproti jablku tak malý, jako jablko oproti Zemi. Takže je pro nás samozřejmě těžké si vůbec představit něco tak malého. Kdybyste měli třeba 1 gram vodíku. Kdybyste měli 1 gram vodíku, znamená to, že máte 1 mol vodíku. Jak to vím? Protože atomová hmotnost vodíku je 1. Takže obecně, když vezmete jakýkoliv prvek… Jaká je hmotnost třeba 1 molu hliníku? Kdybych si vzal 6,02 krát 10 na 23 atomů hliníku, jaká bude jejich hmotnost? No, každý ten atom má hmotnostní číslo 13. Takže je to 13 hmotnostních jednotek krát 6,02… No takhle to vlastně psát nebudu, to by vás jen popletlo. Jednoduše, pokud máte mol atomu, vezmete jeho hmotnostní číslo, tedy jeho nukleonové číslo, v tomto případě řekněme 27. Takže pracujeme s hliníkem 27. Vezmeme jeho hmotnostní číslo a když ho máte 1 mol, potom jeho hmotnost bude 27 gramů. Takže vlastně když máte jeden mol atomu, jeho hmotnost v gramech je jeho hmotnostní číslo. 1 mol železa, řekněme železo 56, existuje samozřejmě spousta izotopů železa, řekněme ale, že máme železo 56. Normálně to takto neuslyšíte, ale teď se bavíme o izotopu železa, který má hmotnostní číslo 56. Takže mám 1 mol tohoto atomu a ten budeme mít hmotnost - nejsou to těžké počty - 56 gramů. A když se nad tím zamyslíte, kolik hmotnostních jednotek to je? No na každý atom připadá 56 atomových hmotnostních jednotek. Když máme 1 mol atomů, bude to 6,02 krát 10 na 23 krát 56 atomových hmotnostních jednotek. A když to vydělíte počtem atomových hmotnostních jednotek na gram, máte 56 gramů. Ale jednodušší je prostě vzít hmotnostní číslo, ať je jakékoliv. Pokud máme 1 mol křemíku, bude mít hmotnost -ne tíhu, protože toto platí na jakékoliv planetě- hmotnost bude 28 gramů. A co dva moly křemíku? Řekněme, že křemík má hmotnostní číslo 28. 2 moly křemíku. Takže 1 mol má hmotnost 28 gramů, dva moly budou mít hmotnost 56 gramů. Kdybychom měli třeba 4 moly kyslíku, jehož hmotnostní číslo je 16, jaká bude jeho hmotnost? Je to obrovské množství atomů kyslíku. Ale jaká bude jeho hmotnost? No bude to čtyřikrát víc. 1 mol má hmotnost 16 gramů, takže 4 moly mají 64 gramů. Je to matoucí, protože nejsme zvyklí používat slovo jako mol místo čísla, ale opravdu je to prostě číslo. A prostě nám pomáhá snadno přepočítat atomové hmotnostní jednotky na gramy. A řeknete si, jak dostanu určitý počet gramů? No musím mít 6,02 krát 10 na 23 atomů uhlíku, aby toto množství uhlíku vážilo 12 gramů. Tak tohle znamená mol. Je to jenom číslo. A doporučuji vám, abyste si trochu pohráli s tím, o čem jsme se bavili, protože je velmi důležité si ty moly zažít, abyste nebyli příště zmatení, až se budeme bavit o energiích, kde jsou jednotkami kilojouly na mol, a o energii potřebné k reakcím a o podobných věcech. Takže se opravdu pokuste tomu co nejlépe porozumět. A kdyby to nešlo, dejte mi vědět a já udělám ještě jedno video, protože je to opravdu důležité.
video