મોલ (Mole), (મોલ-સંકલ્પના  Mole-concept)

February, 2002

મોલ (Mole), (મોલ-સંકલ્પના – Mole-concept) : 0.012 કિગ્રા. કાર્બન-12માં  જેટલા પરમાણુઓ હોય તેટલા (ઍવોગૅડ્રો અંક 6.022 x 10²³ જેટલા) રાસાયણિક એકમો (entities) ધરાવતા પદાર્થનો જથ્થો. સંજ્ઞા મોલ, (mol). મોલનો ઉપયોગ કરવામાં આવે ત્યારે પ્રાથમિક (elementary) એકમો(પરમાણુઓ, અણુઓ, આયનો, ઇલેક્ટ્રૉન, અન્ય કણો અથવા આવા કણોના ચોક્કસ સમૂહો)નો નિર્દેશ થવો જરૂરી છે. [14મી જનરલ કૉન્ફરન્સ ઑન વેઇટ્સ ઍન્ડ મેઝર્સ (Conference Generale des Poids et Mesures), CGPM 1971.] વ્યવહારમાં

1 મોલ ≈ 6.02214 x 1023 કણો

આમ રસાયણવિજ્ઞાનમાં મોલ એ કણોની 6.022 x 1023 જેટલી મોટી સંખ્યા માટે વપરાતી સંજ્ઞા છે. કોઈ એક પદાર્થના એક મોલમાં રહેલા કણોની સંખ્યા તે કયા સંદર્ભમાં લેવાય છે તેના ઉપર તેમજ તે પદાર્થના દળ (વજન) માટે વપરાયેલા એકમ ઉપર આધાર રાખે છે; દા.ત., 1 મોલ (mol) હાઇડ્રોજન એટલે 6.022 x 1023H2 અણુઓ અથવા 12.044 x 1023 H પરમાણુઓ. 1 મોલ ઇલેક્ટ્રૉન (e) નું દળ 548.60 માઇક્રોગ્રામ (μg) અને તેનો વીજભાર –96.49 kC (કિલોકૂલોમ) હોય છે. આમાં બે અવધારણાઓની સ્વીકૃતિનો સમાવેશ થાય છે : પારમાણ્વિક (પરમાણ્વીય) દળ (atomic masses) અને કિલોગ્રામના પરિમાણનો. બંને આંતરરાષ્ટ્રીય સમજૂતી દ્વારા પ્રસ્થાપિત થયેલાં છે. અગાઉ મોલનો સૂચિતાર્થ (connotation) ગ્રામ આણ્વિક વજન (ગ્રામ અણુભાર) (gram molecular weight) થતો હતો. આ રીતે 25.000 ગ્રામ પાણી એટલે તેના મોલ. ઍવોગૅડ્રો અંક(NA)ની મદદથી નમૂનામાં રહેલા કણોની સંખ્યા Nને નમૂનામાં રહેલા રાસાયણિક જથ્થા(મોલ)માં ફેરવી શકાય છે.

વાયુઓ માટે વાયુ-અચળાંક Rનો ઉપયોગ કરીને પણ મોલની ગણતરી કરી શકાય :

જ્યાં T નિરપેક્ષ તાપમાન છે. P અને Vના એકમો પ્રમાણે Rને યોગ્ય એકમોમાં દર્શાવવામાં આવે છે.

રસાયણશાસ્ત્રમાં મોલનું વિશેષ મહત્વ છે, કારણ કે નમૂનાના ઘણા બધા ગુણધર્મો તેમાં રહેલા કણોની સંખ્યા પર આધાર રાખે છે, નહિ કે પદાર્થના કુલ દળ ઉપર. વળી જ્યારે એક પદાર્થને બીજામાં (દ્રાવકમાં) ઓગાળવામાં આવે ત્યારે પરિણમતા દ્રાવણની અવલોકિત ખાસિયતો દ્રાવણમાં રહેલા કણોની સાપેક્ષ સંખ્યા પર આધાર રાખે છે. આમ કણોની ગણતરી માટે મોલ-સંકલ્પના ઘણી અગત્યની છે અને તે કણોને ઍવોગૅડ્રો અંકમાં ગણે છે. દા.ત., સોડિયમના એક પરમાણુનું દળ 23u (એકીકૃત પરમાણ્વીય દળ એકમ, unified atomic mass unit) હોય છે તથા 1 મોલ સોડિયમ પરમાણુનું દળ 23 ગ્રા. (0.023 કિગ્રા.) હોય છે. [1u = 1.661 x 10–24 ગ્રા. = 1.661 x 10–27 કિગ્રા.].

NO2ના એક મોલનું દળ 46 ગ્રા. [14 + (2 x 16)] તથા તેમાં એક મોલ નાઇટ્રોજન પરમાણુઓ (14 ગ્રા.) તથા 2 મોલ ઑક્સિજન પરમાણુઓ (32 ગ્રા.) હોય છે. 1 મોલ Cl2 અણુઓનું વજન 71 ગ્રા. થાય, પરંતુ 1 અણુ Cl2નું વજન 71u થાય.

મિથેન (CH4)નું દહન મોલ-સંકલ્પનાના સંદર્ભમાં લેવામાં આવે તો 1 મોલ CH4, 2 મોલ O2 દ્વારા સંપૂર્ણ દહન પામીને 1 મોલ CO2 અને 2 મોલ H2O આપે છે.

જ. પો. ત્રિવેદી