Definicija mola

Početkom 20. vijeka, prije nego što je količina supstance uvedena kao fizička veličina sa pridruženim jedinicom – molom, izrazi kao što su “gram-atoma” i “gram-molekula” korišćeni su za opisivanje količina hemijskih elemenata ili jedinjenja. Ove količine se odnose na relativne atomske ili molekulske težine. Referentna vrijednost za ove relativne težine bila je atomska težina kiseonika, za koju je opše prihvaćena vrijednost 16. Nakon neslaganja fizike i hemije o tome na koji se kiseonik tačno misli, Međunarodna unija za čistu i primenjenu fiziku  (IUPAP) ) i Međunarodna unija za čistu i primenjenu hemiju (IUPAC) složile su se 1960. godine da dodijele vrijednost 12 takozvanoj atomskoj težini izotopa napravljenoj od ugljenika sa masenim brojem 12 (¹²C), tačno navedenim kao relativna atomska masa Ar (¹²C). Od tada, ova vrijednost je korišćena kao referentna.

Na predlog IUPAP-a, IUPAC-a i ISO-a, definicija mola kao jedinice za količinu supstance razvijena je krajem 1960-ih. Odlukom donesenom na 14. Generalnoj konferenciji za tegove i mjere (CGPM) 1971. godine, ova definicija je počela da se primjenjuje u okviru Međunarodnog sistema jedinica (SI) sve do danas i nastaviće da se primjenjuje do 19. maja 2019. godine. Ona glasi:

1. Mol je količina supstance sistema koja sadrži onoliko elementarnih entiteta koliko ima atoma u 0,012 kilograma ugljenika 12; njen simbol je “mol”.
2. Kada se koristi mol, elementarni entiteti moraju biti određeni i mogu biti atomi, molekuli, joni, elektroni, druge čestice ili određene grupe takvih čestica.

Od 20. maja 2019. godine, definicija mola glasiće:

Mol, čiji je simbol mol, je SI jedinica za količinu supstance. Jedan mol sadrži tačno 6,022 140 76 × 10²³ elementarnih entiteta.

Ovaj broj je fiksna, numerička vrijednost Avogadrove konstante, N_A, kada je izražena u jedinici mol^-1 i naziva se Avogadrovim brojem. Količina supstance, čiji je simbol n, je mjera broja određenih elementarnih entiteta. Elementarni entitet može biti atom, molekul,  jon, elektron ili bilo koja druga čestica ili određena grupa čestica.

Šta ova promjena znači za mol? Iako na prvi pogled ove dvije definicije izgledaju veoma različito, one suštinski nisu tako različite. Što se tiče ostalih osnovnih jedinica, počevši od 20. maja, konstanta će biti osnova svih definicija. U slučaju količine supstance i njene jedinice – mola, to je Avogadrova konstanta. Ipak, iako ova konstanta nije eksplicitno spomenuta u formulaciji koja je važila do 19. maja 2019. godine, ona je već usko povezana sa trenutnom definicijom, pošto Avogadrova konstanta odgovara broju čestica sadržanih u 12g ugljenikovog  atoma izotopa ¹²C.