مقدمه
✅ یکی از مفاهیم اساسی در شیمی دبیرستان و کنکور، مول است. درک مفهوم مول به دانش‌آموزان کمک می‌کند تا مسائل مربوط به جرم مولی، تعداد ذرات و معادلات شیمیایی را بهتر حل کنند. مول همان‌طور که دوجین برای شمارش اشیاء به کار می‌رود، در شیمی واحدی برای شمارش اتم‌ها، مولکول‌ها یا یون‌ها است.
تعریف مول
✅ مول یک واحد شمارش در شیمی است که برابر با تعداد مشخصی از ذرات، مانند اتم‌ها یا مولکول‌ها، تعریف می‌شود. به طور دقیق، یک مول از هر ماده برابر است با عدد آووگادرو:
عدد آووگادرو = ۶٫۰۲۲ × ۱۰^۲۳ ذره
✅ به عبارت ساده‌تر:
- یک مول از هر ماده حاوی ۶٫۰۲۲ × ۱۰^۲۳ اتم، مولکول یا یون است.
رابطه مول و جرم مولی
✅ جرم مولی یک عنصر یا ترکیب، جرم یک مول از آن ماده است. واحد جرم مولی “گرم بر مول” (g/mol) است.
- جرم مولی یک عنصر:
جرم مولی عناصر مستقیماً از جدول تناوبی به دست می‌آید. برای مثال:- هیدروژن: ۱ گرم بر مول
- کربن: ۱۲ گرم بر مول
- اکسیژن: ۱۶ گرم بر مول
✅ – جرم مولی یک ترکیب:
جرم مولی یک ترکیب، مجموع جرم مولی اتم‌های موجود در فرمول شیمیایی آن است. برای مثال:
- آب (H2OH_2O):
جرم مولی = (۲ × ۱) + (۱ × ۱۶) = ۱۸ گرم بر مول
محاسبات مول
✅ رابطه اساسی برای محاسبه تعداد مول‌ها این است:
تعداد مول = جرم ماده (گرم) ÷ جرم مولی (گرم بر مول)
✅ مثال ۱:
اگر ۱۸ گرم آب (H2OH_2O) داشته باشیم، تعداد مول‌ها:
تعداد مول = ۱۸ ÷ ۱۸ = ۱ مول
✅ مثال ۲:
اگر ۸۸ گرم دی‌اکسید کربن (CO2CO_2) داشته باشیم:
جرم مولی CO2=۴۴ g/molCO_2 = ۴۴ \, \text{g/mol}
تعداد مول = ۸۸ ÷ ۴۴ = ۲ مول
اهمیت مول
✔ در معادلات شیمیایی:
مول به عنوان واحد شمارش اصلی استفاده می‌شود و تمام محاسبات استوکیومتری بر اساس آن انجام می‌گیرد.
✔ در غلظت محلول‌ها:
غلظت مولاریت (مول بر لیتر) با استفاده از تعداد مول‌ها محاسبه می‌شود.
✔ در مسائل کنکور:
در بسیاری از سوالات شیمی کنکور، نیاز به محاسبه تعداد مول‌ها یا جرم مواد داریم.
نمونه سوالات کنکور
✅ سوال ۱:
۸۸ گرم دی‌اکسید کربن (CO2CO_2) معادل چند مول است؟
پاسخ:
جرم مولی CO2=۴۴ g/molCO_2 = ۴۴ \, \text{g/mol}
تعداد مول = ۸۸ ÷ ۴۴ = ۲ مول
✅ سوال ۲:
۱۲ گرم کربن (CC) چند مول است؟
پاسخ:
جرم مولی کربن = ۱۲ گرم بر مول
تعداد مول = ۱۲ ÷ ۱۲ = ۱ مول
✅ سوال ۳:
۴٫۵ گرم آب (H2OH_2O) چند مول دارد؟
پاسخ:
جرم مولی آب = ۱۸ گرم بر مول
تعداد مول = ۴٫۵ ÷ ۱۸ = ۰٫۲۵ مول
✅ سوال ۴:
۱ مول مولکول‌های اکسیژن (O2O_2) شامل چند اتم اکسیژن است؟
پاسخ:
۱ مول O2O_2 شامل ۶٫۰۲۲ × ۱۰^۲۳ مولکول O2O_2 است. چون هر مولکول O2O_2 شامل ۲ اتم است:
تعداد اتم‌ها = ۲ × (۶٫۰۲۲ × ۱۰^۲۳) = ۱٫۲۰۴ × ۱۰^۲۴ اتم
سوالات امتحان نهایی
📝 سوال ۱:
مول چیست و چه تعدادی از ذرات را شامل می‌شود؟
پاسخ:
مول یک واحد شمارش در شیمی است که برابر با تعداد آووگادرو (۶.۰۲۲ × ۱۰^۲۳) ذرات (مانند اتم‌ها یا مولکول‌ها) است.
📝 سوال ۲:
جرم مولی کربن-۱۲ چند گرم بر مول است؟
پاسخ:
جرم مولی کربن-۱۲ برابر با ۱۲ گرم بر مول است.
📝 سوال ۳:
اگر جرم مولی یک ترکیب ۱۸ گرم بر مول باشد، چند مول از این ترکیب در ۹ گرم وجود دارد؟
پاسخ:
تعداد مول‌ها:
۹ ÷ ۱۸ = ۰.۵ مول
📝 سوال ۴:
جرم ۲ مول از آب چقدر است؟
پاسخ:
جرم مولی آب = ۱۸ گرم بر مول.
جرم = تعداد مول‌ها × جرم مولی:
۲ × ۱۸ = ۳۶ گرم
نتیجه‌گیری
📝 مول به عنوان یک مفهوم پایه‌ای در شیمی، اساس بسیاری از محاسبات استوکیومتری، تعیین غلظت و تحلیل معادلات شیمیایی است. تسلط بر این مفهوم و حل سوالات مرتبط با آن، کمک شایانی به دانش‌آموزان در شیمی دبیرستان و کنکور می‌کند.