Väikseim ja suurim molekul

Mooli mõiste

Milline molekul on kõige väiksem? Mis sina arvad?

...............................................................................................................................................

Arutleme - kõige väiksem aatom on vesiniku aatom, kui molekul koosneb vähemalt kahest aatomist, peaks väikseim molekul koosnema kahest kõige väiksemast aatomist. Järelikult ongi kõige väiksemaks molekuliks vesiniku molekul ja seda nii mõõtmetelt kui ka kaalult.

Milline on kõige suurem molekul? Sellele on väga raske vastata, ühed suurimad on valgu molekulid, mis koosnevad paljudest aminohapetest ja nende mõõtmed ning mass on miljoneid kordi suuremad vesiniku molekulist, kuid nad on siiski nii pisikesed, et on nähtavad vaid suurte suurendustega mikroskoobis. Et paremini määrata aineosakeste (aatomite, molekulide) suurust, oleks vaja teada nende arvu mingis koguses aines, seega huvitab meid aine hulk. Mida väljendab ainehulk? - Näiteks üks kilogramm kartuleid sisaldab 14 kartulit. Meid ei huvita igapäevaelus mitte üks kilogramm, vaid hoopis see, mitu kartulit me saame.

Amedoe Avogadro (1776-1856)

Samamoodi on kaua aega sama küsimus huvitanud ka keemikuid: kui palju molekule või aatomeid sisaldavad eri kogused eri aineid. Antud teemat uuris itaalia füüsik Amedeo Avogadro ja oma katsete tulemusena leidis ta, et "reageerivate "lihtgaaside" mahulised suhted vastavad tekkiva aine molekulide aatomilisele koosseisule". Seejuures leidis ta, et kui süsinik on vesinikust 12 korda raskem, hapnik 16 ja näiteks kaltsium 40 korda raskem, siis 12 grammi süsinikku ja 40 grammi kaltsiumi on võrdsed ainehulgad. Mida tähendab võrdne ainehulk? See tähendab, et ained sisaldavad ühepalju aatomeid. Rahvusvahelise kokkuleppe kohaselt võeti keemias aine hulgana kasutusele MOOL, ja öeldi, et üks mool ainet on 12 grammi süsinikku. Nüüd, tahtes teada, mitu aatomit sisaldab üks mool ehk 12 grammi süsinikus, tuleb see jagada 12 süsiniku aatomi massiga (oli ju ka aatommasside määramisel etaloniks süsinik).

12 : 1,99 · 10^-23 gr = 6 · 10^23, seega sisaldab üks mool ehk 12 grammi süsinikku umbes 6 · 10²³ süsiniku aatomit.

Samasugused arvutused tehti mitmete ainetega ja leiti, et kõikide ainete üks mool sisaldab 6 · 10²³ osakest (aatomit või molekuli, oleneb sellest, millena aine esineb). Seda arvu nimetatakse selle seaduspärasuse uurija Avogadro auks Avogadro arvuks ning tähistatakse N_A .

N_A = 6 · 10^{23 aineosakest}