في هذا المقال، سنستعرض موضوع الكتلة والمول، وهو أمر ضروري لفهم كيفية تقدير الكتل المختلفة التي تحيط بنا. اليوم، سنوضح مفهوم الكتلة.
سنستكشف أيضاً تعريف المول ونعرض أمثلة متعددة تساعد في قياس الكتلة المولية، فتابعونا لمزيد من التفاصيل وأحدث المعلومات في موقعنا المتميز.
مقدمة حول الكتلة والمول
- تعلمنا منذ الصغر أن الكتلة تعبر عن كمية المادة التي يحتوي عليها الجسم.
- كما نعرف أن الكتلة تعد ثابتة وليس لها تغير وفقاً لتغير الموقع.
- وفي علم العلوم، تعلمنا أن وحدة قياس الكتلة هي الكيلوغرام أو الجرام.
- ويستخدم الميزان ذو الكفتين كأداة لقياس الكتلة.
- يمكن تحديد الكتلة الذرية لأي عنصر من خلال الاطلاع على الكتلة الموضحة في الجدول الدوري أو جدول الأوزان الذرية.
- حيث يتم ذلك عبر ضرب عدد الذرات في الكتلة الذرية لكل منها.
- ثم نقوم بجمع الكتل المختلفة الموجودة في الجزء المحدد للحصول على الكتل المولية الجزئية.
- يمكن أيضاً التعبير عن المول بالجرام أو الكيلوغرام، وهما وحدتا قياس للكتلة.
- بالنسبة للكتلة المولية لأي عنصر، فإنها تعادل قيمة الكتلة الموجودة في الجدول الدوري لهذا العنصر.
- في هذه الحالة، تعرف الكتلة على أنها كتلة مول واحد من المادة.
تعريف المول في الكيمياء
- المول هو وحدة أساسية تستخدم في قياس الكتلة ضمن النظام الدولي لوحدات القياس.
- يستخدم المول بكثرة في الكيمياء لقياس الكمية الفيزيائية ولكن بشكل أقل نسبيًا.
- يتضمن المول عددًا معينًا من الذرات أو الجزيئات، والذي يُعرف بعدد أفوجادرو، ويُستخدم لقياس أي مادة تُقاس بالجرام.
- على سبيل المثال، إذا كانت كتلة ذرة الكربون عشرة غرامات، فإن مول واحد يساوي عشرة غرامات.
مثال على غاز الأكسجين
- كمثال آخر لتحديد كتلة الأكسجين، من المعروف أن الأكسجين يتكون من ذرتين، وبالتالي سيكون العدد مضاعفًا.
- إذا كانت كتلة الأكسجين تساوي سبعة، فسوف يتم حساب المول كالتالي.
- سبعة زائد سبعة يساوي أربعة عشر، وبالتالي فإن مول واحد يساوي أربعة عشر.
مثال على غاز الهيليوم
- هذا الغاز يُعتبر من الغازات الخاملة.
- يتكون من ذرات فردية متعددة.
- لذا، يكون الوزن الذري له مول واحد، مما يعني أن غاز الهيليوم.
- يحتوي على أربع غرامات لكل مول واحد.
حساب المول
- يتألف مول واحد فقط من عنصر الحديد من عدد معين من الذرات والجزيئات، والتي تُعرف بالجسيمات الأولية.
- أي إن مول واحد من عنصر الحديد يساوي مول واحد من معدن الذهب.
- عد مول من سائل البنزين يحتوي على نفس الجزيئات الموجودة داخل مول واحد من الماء.
- أي أن مول واحد من البنزين يماثل مول واحد من الماء.
- فيما يتعلق بالحديد، يحتوي مول واحد على نفس عدد الجزيئات الموجودة في مول واحد من الماء.
- لذا، فإن مول واحد من الحديد يعادل مولاً واحداً من الماء.
قانون أفوجادرو
- في الماضي، كان من الصعب جداً التعامل مع الذرات، إذ كانت صغيرة للغاية ولم يكن بإمكان العلماء حساب كميات كبيرة منها.
- هذا دفع العديد من العلماء للبحث عن حل لهذه المشكلة.
- وبالتالي، تم اكتشاف عدد أفوجادرو، الذي يُعتبر ثابتاً ويعبر عن عدد الذرات الموجود في اثني عشر جراماً من الكربون.
- وتبلغ قيمة أفوجادرو 6.022 × 10^23.
- تم استنتاج قانون أفوجادرو عام 1811، وهو أحد قوانين الغازات وتم اكتشافه بواسطة العالم أفوجادرو.
- لذا تمت تسميته باسمه.
- يكشف قانون أفوجادرو العلاقة بين كمية وحجم الغاز، بما يسمح باستنتاج جميع الحجوم المتساوية لمجموعة متنوعة من الغازات.
- والتي تحتوي على نفس عدد الجزيئات.
- يتم قياس تلك الجزيئات تحت ظروف متشابهة من الضغط ودرجة الحرارة.
الكتلة المولية
- الكتلة المولية تشير إلى كتلة مول العنصر، فعلى سبيل المثال، الكتلة المولية لذرات الكربون تعادل اثني عشر جرامًا لكل مول.
- بينما الكتلة المولية للهيدروجين تعادل واحد جرام لكل مول.
- الكتلة المولية الجزئية تساوي مجموع كل الكتل المولية للمركب الجزئي، مثل الكتلة الجزيئية لمول الماء.
- تُحسب كتلة مول الهيدروجين بالإضافة إلى كتلة مول الأكسجين، مما يساوي ثمانية عشر جرامًا لكل مول.
- لتكون الكتلة المولية الجزئية للاتحاد بين الهيدروجين والكبريت والأكسجين تساوي ثمانية وتسعون جرامًا.
طرق قياس المادة
- المعروف للجميع أن المادة تمثل كل شيء له كتلة وحجم، وتتواجد في الطبيعة على هيئة ثلاث حالات.
- وهي الحالة السائلة والحالة الصلبة والحالة الغازية، لكن يتم قياسها كيميائياً بالمول.
- المول يعد طريقة لقياس المادة؛ على سبيل المثال، عند قياس الماء (H2O) الذي يتكون من اتحاد ذرتين من الهيدروجين وذرة واحدة من الأكسجين.
- لذلك، إذا اعتبرنا أن الأكسجين يساوي ستة عشر، بينما الهيدروجين يساوي واحد، فإن الناتج بعد جمع ذرة الأكسجين مع ذرتين من الهيدروجين يكون ثمانية عشر.
الجدول الدوري للعناصر
- تعتبر الكيمياء مليئة بالعديد من الجداول المهمة، وأحد أهمها هو الجدول الدوري للعناصر. حيث يُقدم خلاصة جميع الكتل المولية للعديد من العناصر المستخلصة من الطبيعة.
- عندما نقوم بقياس أي مادة، يتوجب علينا أولاً معرفة جميع العناصر التي تكونتها، ثم الرجوع إلى الجدول الدوري للحصول على قيمة العناصر لحساب الكتلة.
- تتكون العناصر من مجموعة من النظائر، فمثلا عنصر الحديد يحتوي على العديد من النظائر، إلا أن الأنواع المعروفة أربعة أنواع، من خلالها نستطيع تحديد عدد ذرات العنصر.
أهم القوانين في الحسابات الكيميائية
- الوزن بالجرام يعادل عدد المولات مضروباً في الكتلة الجزيئية.
- عدد المولات يعادل الوزن بالجرام مقسومًا على الكتلة الجزيئية، وإذا كنت تسحب عدد المولات من ذرة معينة.
- كما في “Na”، سنقوم باستبدال الكتلة الموجودة في القانون الثاني بالكتلة الذرية.
- عدد الذرات يساوي عدد المولات مضروباً في عدد أفوجادرو.
- عدد المولات يساوي عدد الذرات مقسومًا على عدد أفوجادرو.
- المولارية تساوي عدد مولات المذاب مقسومة على حجم المحلول باللتر، ومن هنا نستطيع حساب عدد المولات بناءً على المولارية.
- المعادلة هي: عدد المولات = المولارية × الحجم باللتر.
- الكتلة الذرية تقاس بالجرام، تعادل الكتلة الجزيئية التي تقاس أيضًا بالجوام.
- يجب أن نعلم أن الكتلة الجزيئية هي مجموع كتل جميع الذرات التي تشكل الجزء.
- أيضًا، المعادلة الكيميائية هي الأساس الذي تستند إليه جميع الحسابات الكيميائية.
ختام المقال حول الكتلة والمول
عزيزي القارئ، عليك الإنتباه إلى المعادلات الكيميائية وأوزانها، إذ يجب عليك حفظ جميع رموز العناصر.
أيضًا، احرص على التعرف على جميع القوانين لكي تتمكن من حل المعادلات الكيميائية بفاعلية.
