Logo
  • ראשי
  • תחומי עניין
  • פודקאסט מדברימדע
  • סדרות
  • קצת עלינו
  • צוות העמותה
  • צרו קשר
  • EN
  • ראשי
  • תחומי עניין
  • פודקאסט מדברימדע
  • סדרות
  • קצת עלינו
  • צוות העמותה
  • צרו קשר
  • EN

חג המול!

23/10/2017



מאת: פלג בר ספיר

היום, כבכל שנה ב-23.10, בשעות 6:02 בבוקר ו-18:02 בערב, יציינו כימאים ברחבי העולם את "יום המול" - יום חג בלתי רשמי לכבוד התאריך [1]. מדוע? אם נכתוב את התאריך בצורת הכתיבה האמריקאית, נקבל 6:02 10/23, אשר מהווה קירוב לקבוע אבוגדרו: 6.02 כפול 10 בחזקת 23 (הקבוע עצמו, בעת כתיבת שורות אלה, הוא 6.022140857 כפול 10 בחזקת 23). בארץ וברוב העולם, כמובן, לא כותבים את התאריך באופן האמריקאי, אבל זה לא ימנע מאיתנו לנצל את ההזדמנות ולספר לכם בקצרה על קבוע אבוגדרו ועל חשיבותו.
 
לכל אטום בטבלה המחזורית מסה שונה, בשל העובדה שהוא מורכב מכמות שונה של חלקיקים תת אטומיים: פרוטונים, נייטרונים ואלקטרונים. מסת הפרוטונים והנייטרונים שווה בקירוב, אך מסת האלקטרונים קטנה בהרבה (פי 1800 בערך), ולכן ניתן להזניח אותה [2]. כך יוצא שאם נשתמש ביחידת מסה השווה למסת פרוטון בודד, נקבל שהמסה של אטום תהיה סכום מספר הפרוטונים והנייטרונים מהם הוא עשוי: לאטום מימן, למשל, תהיה מסה של 1 (שכן גרעינו עשוי מפרוטון בודד), מסת אטום הליום היא 4 (שני פרוטונים ושני נייטרונים בגרעין), מסת פחמן היא 12 (שישה פרוטונים ושישה נייטרונים בגרעין) וכו'. בהערת אגב נציין שהמספרים האמיתיים שונים במעט מסיבות שלא נכנס אליהן פה.
 
כידוע, מולקולות מורכבות מאטומים. מסתה של מולקולה היא סך מסת כל האטומים המרכיבים אותה. כך למשל למולקולת מים מסה של 18: שני מימנים בעלי מסה 1 + חמצן בעל מסה 16 (שמונה פרוטונים ושמונה נייטרונים בגרעין). לחומצה גפרתית מסה של 98, שכן היא מורכבת מאטום גפרית אחד בעל מסה של 32, ארבעה אטומי חמצן (כל אחד בעל מסה של 16) ו-2 אטומי מימן (כזכור, לכל אחד מהם מסה של 1). נניח ואנו מעוניינים לבצע תגובה בה כל מולקולה של חומצה גפרתית מגיבה עם מולקולה אחת (ואחת בלבד!) של מים. כיצד נדע להכין תערובת בה ישנו מספר זהה של מולקולות מים ומולקולות חומצה גפרתית? מהמספרים שחישבנו הרגע אנו יודעים שב-98 גרם של חומצה גפרתית יש מול אחד של מולקולות, בעוד שמול אחד של מים יהיה בעל מסה של 18 גרם. כלומר, אם נערבב את החומרים ביחס מסה של 98 ל-18, נקבל תמיד שמספר המולקולות מכל סוג זהה.
 
בפועל, כמובן, הדברים פועלים קצת אחרת, שכן במציאות מכל מיני סיבות המסה של אטומים אינה מספר כל-כך עגול שכן לכל יסוד יש כמה איזוטופים בעלי מסה שונה זה מזה ואנו משקללים אותם פנימה בחישוב המסה המולקולרית. אך הדבר כמובן אינו מעיב על השימוש החשוב ביותר בקבוע אבוגדרו: היכולת להשוות בין כמות המולקולות או האטומים הנמצאים בחומרים שונים. כך מתאפשר לנו למעשה לבצע תגובות באופן המבטיח שהיחס בין הכמויות של המולקולות השונות נשמר ודומה מאד ליחס ה"טהור" במשוואות התגובה התאורטיות.
 
בעבר הוגדר קבוע אבוגדרו כשווה לכמות אטומי המימן הדרושים כדי להגיע למסה של גרם אחד: כ-6.02 כפול 10 בחזקת 23 אטומים. המספר עצמו נקרא "מספר אבוגדרו", וקוראים לו בקיצור "מול" (ומסמנים mol). בימינו קבוע אבוגדרו מוגדר באופן קצת שונה ומבוסס על אטומי איזוטופ 12 של פחמן, אך המספר נותר דומה מאד. בשנים האחרונות מדענים ברחבי העולם עובדים על שינוי הגדרות של מספר יחידות בסיס במדעים, כך שהן תהיינה מדוייקות בהרבה. כחלק מפרוייקט זה מיוצרים כדורים סימטריים מאד המורכבים מסיליקון טהור ואשר מסתם היא בדיוק קילוגרם אחד. בעזרת מדידה מדוייקת של רדיוסם, ניתן יהיה לחשב את כמות האטומים בכדור וכך לקבע מחדש את הגדרת קבוע אבוגדרו באופן מדוייק בהרבה (ראו סרטון בנושא של וריטסיום: https://www.youtube.com/watch?v=ZMByI4s-D-Y). בשנת 2018 ההגדרה של קבוע אבוגדרו צפויה להשתנות ולהתבסס על כדור הסיליקון המדוייק.

מאת:

פלג בר ספיר

תואר ראשון בכימיה מאוניברסיטת תל אביב, תואר שני בכימיה מהאוניברסיטה החופשית של ברלין (Freie Universität Berlin), עבודת מאסטר בשיתוף מכון מקס פלאנק לכימיה ביופיזיקלית בגטינגן, גרמניה.

עזרו לנו לצמוח עזרו לנו לצמוח שלחו לחברים שלחו לחברים
Facebook linkedin twitter whatsapp email

לכתבות נוספות



ציספלאטין - כימותרפיה מבוססת מתכות

על חרבות וחומרים מרוכבים

אנרגיה סולארית בטבע

מולקולת השבוע

Logo
הצהרת נגישות
  • ראשי
  • תחומי עניין
  • פודקאסט מדברימדע
  • סדרות
  • קצת עלינו
  • צוות העמותה
  • צרו קשר
  • EN

All rights reserved. © Copyright 2025


פרסומות