ก่อนที่นักเรียนจะเรียนรู้ว่าโมล คืออะไร เรามาทำความรู้จักกับอะตอม มวลโมเลกุล สูตรโมเลกุล และน้ำหนักโมเลกุลกันเสียก่อน
อะตอม	เป็นส่วนที่เล็กที่สุดของธาตุ ที่สามารถแสดงคุณสมบัติของธาตุนั้นๆ ได้ เช่น H , S , Al , Fe เป็นต้น ส่วนธาตุที่มีเลขอะตอมเหมือนกัน แต่มีเลขมวลต่างกันก็จัดเป็นธาตุเดียวกัน มีสมบัติทางเคมีเหมือนกัน แต่มีสมบัติทางกายภาพบางประการต่างกัน เรียกว่า เป็นไอโซโทปกัน เช่น
โมเลกุล	เกิดจากการรวมกันของอะตอม สามารถแบ่งออกได้เป็น      1. โมเลกุลอะตอมเดี่ยว ได้แก่ พวกแก๊สเฉื่อย He, Ne, Ar , Kr , Xe, Rn      2. โมเลกุลอะตอมคู่ เช่น H2 , O2 ,N2 ,HCl , CO , HF      3. โมเลกุลหลายอะตอม P4, S8, H2O, CH4, C6H12O6

            อะตอม มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10^-10 เมตร(1A ํ) อะตอมที่เบาที่สุดหนัก 1.66 x 10^-24 กรัม อะตอมที่หนักที่สุดหนัก 250 x 1.66 x 10^-24 กรัม

รูปแสดงเกิดพันธะของอะตอมกลายเป็นโมเลกุล

มวลอะตอม

เป็นมวลเปรียบเทียบ โดยเทียบจากมวลของ C-12  1 อะตอม มีหน่วยเป็น amu (atomic mass unit) ในธรรมชาติธาตุแต่ละชนิดอาจมีหลายไอโซโทป และพบในจำนวนที่ต่างกัน มวลอะตอมที่ระบุในตารางธาตุ จึงเป็นมวลอะตอมเฉลี่ยของไอโซโทปทั้งหมด ซึ่งเรียกว่า มวลอะตอมเฉลี่ย เปอร์เซนต์ของธาตุ = อัตราส่วนที่พบในธรรมชาติ x 100% ดังนั้น มวลอะตอมที่เขียนไว้ในตารางธาตุ ก็คือ มวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุ นั่นเอง

ตัวอย่างที่ 1 ในธรรมชาติพบไอโซโทปของ Ne ได้ 3 ไอโซโทปโดยมีเปอร์เซนต์ในธรรมชาติและมวลอะตอมดังนี้
                                    ²⁰Ne มี 90.51%, 19.99244 amu,
                                    ²¹Ne มี 0.27%,   20.99395 amu
                                    ²²Ne มี 9.22%,   21.99138 amu
                     จงคำนวณน้ำหนักเฉลี่ยของมวลอะตอมนีออน

แนวคิด

อัตราส่วนที่พบของ 20Ne x มวลอะตอม        =
อัตราส่วนที่พบของ 21Ne x มวลอะตอม        =
อัตราส่วนที่พบของ 22Ne x มวลอะตอม        =
ดังนั้น มวลอะตอมเฉลี่ยของ Ne   =  18.0952amu + 0.0567amu + 2.0276amu   =   20.1795amu

หมายเหตุ   1 amu = 1.66 x 10 ^-24 g ในบางครั้งเมื่อกล่าวถึงมวลอะตอม หรือมวลโมเลกุลอาจละหน่วยได้

มวลโมเลกุล  เป็นผลบวกของมวลอะตอมของแต่ละธาตุในโมเลกุลนั้น

 

ตัวอย่างที่ 2 การคำนวณมวลโมเลกุลของ NH₃

       มวลอะตอมของ N = 14    และมวลอะตอมของ H = 1  

       ดังนั้นมวลโมเลกุลของ NH₃ = 14 + (1x3) = 17

ตัวอย่างที่ 3 จงคำนวณมวลโมเลกุลของ KMnO₄

       มวลอะตอมของ K= 39   มวลอะตอมของ Mn = 55 และมวลอะตอมของ O = 16

       ดังนั้น มวลโมเลกุลของ KMnO₄ = 39 +55+ (16x4) = 158

 

ตัวอย่างที่ 4 จงคำนวณมวลโมเลกุลตามสูตรของ MgCl₂

       มวลอะตอมของ Mg= 24   มวลอะตอมของ Cl = 35.5

       ดังนั้น มวลโมเลกุลของ MgCl₂ = 24 + (35.5x2) = 95

 

โมล

เราสามารถนับจำนวนอะตอมหรือโมเลกุลที่อยู่ในสารชนิดหนึ่งได้หรือไม่? เรานับได้แต่เราไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ดังนั้น ถ้ากำหนดหน่วยขึ้นมาเพื่อที่จะสามารถมองเห็นภาพได้ชัดเจน เช่น ใช้หน่วยโหลเพื่อใช้นับของจำนวน 12 ชิ้น หรือของจำนวน 12 โหล เป็นจำนวน 1 กุรุส ดังนั้น โมลก็ถือว่าเป็นตัวคูณจำนวนที่ต้องการแสดงว่ามีมากจนสามารถเห็นภาพของจำนวนได้ว่ามากหรือน้อยเท่าใด รูปข้างล่างแสดงถึงจำนวนเชอร์รี่ 1 ลูก แต่ถ้าเพิ่มจำนวนมากขึ้น เป็น 12 ลูก เราก็จะเปลี่ยนว่ามี เชอร์รี่ 1โหล เอาเป็นว่า เรารู้กันว่า 1 โหลมันมี 12 ลูก แต่ถัาเรากำหนดเองว่า ทีนี้จะใส่เชอร์รี่ลงไป 40 ลูก กำหนดว่ามันคือ 1 ถาด ถ้าสมมติว่าเราอยากจะสั่งเชอร์รี่ 1 โมลต้องมีกี่ลูกนะ? (แต่ในความเป็นจริงไม่มีใครใช้โมลในการนับจำนวนของ เราเอาไว้ใช้กับอะตอมน่าจะเหมาะสมกว่า) แล้วถ้าลองนำเชอร์รี่มาชั่งนำหนัก 1ลูก จะเท่ากับ กล้วย 1 ลูกหรือไม่ คำตอบคือไม่เท่ากันอยู่แล้ว

         ดังนั้นอะตอมเป็นหน่วยที่เล็กเราจึงกำหนดหน่วยเป็นโมล ซึ่ง 1 โมล มีจำนวนเท่ากับ 6.02x10²³ อนุภาค (อะตอม ,โมเลกุล หรือไอออน) เราเรียกค่านี้ว่า ค่าคงที่ของอาโวกาโดร (N_A)

 

        ดังนั้น โมล คือ จำนวนของสารซึ่งมีจำนวนอนุภาคเท่ากับจำนวนอะตอม ของ C-12 จำนวน 12 กรัม โดยเขียนความสัมพันธ์ได้ว่า

1 โมลของ C	=      6.02 x 1023     อะตอม	=    12       g
1 โมลของ CO2	=      6.02 x 1023     โมเลกุล	=    44       g
1 โมลของ NaCl	=      6.02 x 1023     โมเลกุล	=    58.5    g

               ดังนั้น สารใดๆ 1 โมล มีมวลเท่ากับมวลอะตอม หรือมวลโมเลกุล หน่วยเป็นกรัม

        เราจะได้ความสัมพันธ์ของโมล คือ

ตัวอย่างที่ 5 จงคำนวณจำนวนกรัมของ 0.155 โมลของ CH₄

แนวคิด

มวลโมเลกุลของ CH4     =     12+(4x1)    =	16
ดังนั้นจำนวนกรัมของ CH4    =

 

ตัวอย่างที่ 6 จงคำนวณ
        1. จำนวนกรัมของโซเดียม 1 อะตอม
        2. จำนวนอะตอมของ Cl ที่พบใน 1.38 กรัม ของ MgCl₂

แนวคิด

           1. จำนวนกรัมของโซเดียม 1 อะตอม

 

           2. จำนวนอะตอมของ Cl ที่พบใน 1.38 กรัม ของ MgCl₂

ตัวอย่างที่ 7 He 1 กรัม มีจำนวนอะตอมเท่าไร

แนวคิด

           มวลโมเลกุลของ He = 4 g/mol

 

 

การหาเปอร์เซนต์มวลองค์ประกอบจากสูตรเคมี

          เราสามารถหามวลขององค์ประกอบในสูตรโมเลกุลได้ โดยคำนวณเป็นเปอร์เซนต์ของอัตราส่วนระหว่างธาตุกับมวลโมเลกุลของสารประกอบนั้นๆ

เปอร์เซนต์โดยมวล = อัตราส่วนมวลของธาตุ x 100%

 

ตัวอย่างที่ 8 จงคำนวณหาเปอร์เซนต์โดยมวลของ C ใน butane (C₄H₁₀)

         1. C₄H₁₀  (สูตรโมเลกุลประกอบด้วย C 4 อะตอมและ H 10 อะตอม)

         2. มวลของ C ในโมเลกุลของบิวเทน คือ (4 x 12.001) g    =    48.004 g

         3. มวลของ Hในโมเลกุลของบิวเทน คือ (10 x 1.0079) g   =    10.079 g

         4. มวลโมเลกุลของบิวเทน คือ 48.004 + 10.079  g          =    58.123 g

5. เปอร์เซนต์โดยมวลของ C ในบิวเทน คือ