Je haalt wat zaken door elkaar.
1 mol stof = N_A deeltjes (ongeacht vast of gas of vloeibaar)

Dus m gram komt overeen met m/m_molmassa x N_A deeltjes
n deeltjes komt overeen met n/N_A x m_molmassa gram

Gooi die bewerkingen 1 en 2 van je voor de zekerheid maar in de prullenbak. 

De massa van een atoom wordt ruwweg** bepaald door het aantal kerndeeltjes (protonen en neutronen).
Zowel protonen als neutronen hebben ruwweg een massa van 1 amu (atomic mass unit, ook wel kortweg "u") zodat bijvoorbeeld een zuurstofatoom met 8 protonen en 8 neutronen in de kern een massa heeft van 16 amu.

"amu" is dus gewoon een massa-eenheid zoals gram, ounce, noem maar op, en eenheden voor dezelfde grootheid moeten in elkaar kunnen worden omgerekend.
De amu is exacter gedefinieerd als 1/12 deel van de massa van een ¹²C-atoom, dwz het "standaard" C-atoom met 6 protonen en 6 neutronen in de kern. Experimenteel is bepaald dat 6,0221367·10²³ van die atomen nodig zijn om aan 12,000000 g koolstof-12 te komen. 

1 mol koolstof weegt dus 12 gram
In andere woorden, de molaire massa van koolstof is 12 g/mol.
De molaire massa is dus de massa van 1 mol van een stof. 
Weeg je exact 48 g koolstof af dan heb je dus exact 48 g : 12 g/mol = 4 mol koolstof.

hoeveelheid (mol) x molaire massa (g/mol) = massa (g)

**ruwweg:
een los neutron is ietsje zwaarder dan een los proton, en verder wordt de massa van een atoom mede (een eindje achter de komma) bepaald door het aantal elektronen, en door het feit dat volgens E=mc² bindingsenergie tusen de kerndeeltjes zich ook als massa manifesteert. Dat laatste varieert per atoom. In de isotopenlijst tabel 25 van BINAS vindt je voor een driehonderdtal isotopen de exactere atoommassa's.

Duidelijk zo?
zie anders verder nog de [microcursus] Het begrip "mol". 

Groet, Jan

Beste Jan,

Je zegt hier; ''De amu is exacter gedefinieerd als 1/12 deel van de massa van een 12C-atoom, dwz het "standaard" C-atoom met 6 protonen en 6 neutronen in de kern. Experimenteel is bepaald dat 6,0221367·10²³ van die atomen nodig zijn om aan 12,000000 g koolstof-12 te komen. ''

Maar die constante geldt toch voor elke berekening?
Dus of 1/12 van een koolstof atoom of bijvoorbeeld 1/16 van een zuurstofatoom? Want als dat zo is, is een Unit toch gewoon 1 deeltje, welk deeltje dan ook?

1 mol is dus gewoon de eenheid voor het aantal deeltjes per AMU van een atoom? Dus 1 mol deeltjes zijn 6,0221367e²³ Deeltjes die samen 12 gram wegen in het geval van Koolstof.

Ten tweede, Hoe exact willen we dit weten? Ik heb bijvoorbeeld geleerd de massa van elektronen te verwaarlozen.

Ik hoop dat dit klopt want anders ben ik echt de weg kwijt.

Gegroet,

Porleif Jarlskall

> Dus of 1/12 van een koolstof atoom of bijvoorbeeld 1/16 van een zuurstofatoom?

Nee. Heel vroeger nam men een enkel proton als massa-eenheid. Later is dat exact 1/12 van een C-atoom (C-12) geworden. Maar protonen en neutronen worden door een kracht bijelkaar gehouden. Ze hebben t.o.v. elkaar een bindingsenergie. En die energie is niet bij alle atomen gelijk. Je kunt niet zeggen "bij 12 deeltjes energie E en dus bij 24 deeltjes energie 2E". Dat blijken andere energieën te zijn. Dus mag je niet stellen dat 16 deeltjes die samen een zuurstofatoom vormen (O-16)  16/12 x de massa van een C-12 atoom hebben.
Het leven is niet simpel...

Nee, dat geldt niet voor welk deeltje dan ook, en dat zit hem in die bindingsenergie in de kern, dat ook voor een stukje massa (m=E/c²) zorgt, en die is in het ene deeltje anders dan in het andere. De vuistregel "1 amu per kerndeeltje" is dan ook slechts dat, een vuistregel, geldig tot de komma, maar niet daarvoorbij.
De amu is vastgehangen aan dat ¹²C atoom omdat dat voorkomt in  regelmatige (bijvoorbeeld grafiet- of diamant-) roosters waarin het aantal atomen berekkelijk makkelijk te "tellen" is. De atoommassa van ¹²C is dus netjes 12,000000 g/mol

De afwijking van die vuistregel is de oorzaak van het bestaan van kernenergie. 

Dat kan in de meeste gevallen ook omdat dat aantal niet wijzigt bij kernverval tenzij die deeltjes bij dat kernverval ontstaan of verdwijnen (β-straling), en omdat die niet van invloed zijn op de verandering van bindingsenergie van moeder- naar dochterkern bij verval.

Hoe exact we die massa's willen weten hang er dus van af hoe nauwkeurig we willen weten hoeveel energie er zal vrijkomen bij verval of fusie van atoomkernen. 

Groet, Jan

Beste Jan en Theo,

Bedankt, stuk duidelijker. Toch merk ik dat ik op school een nogal andere uitleg heb gekregen, maargoed. Ik probeer toch wat meer kennis van dit vak te krijgen omdat het rete interessant is.

Ik doe mijn best wat van die minicursussen te volgen ;).

Gegroet,

Porleif Jarlskall

Dat kan haast niet, want er is geen andere (correcte) uitleg. Wat wél mogelijk is dat je uitleg rond die mol hebt gekregen in het kader van stoichiometrie (scheikundig rekenen) en dan is de kernfysische achtergrond net als de exacte definitie van die amu onbelangrijk.

massa = aantal mol x molmassa, en de molmassa haal je uit een tabellenboek/ periodiek systeem. En ruwweg heeft een atoom met bijv 17 protonen en 18 neutronen een molmassa van 35 g. En dan weet je voor dat doel genoeg.


Hoe die mol of die amu dan exact zijn gedefinieerd en hoe ze tot die definities zijn gekomen en waarom ze dat zo hebben gedefinieerd is van ondergeschikt belang. Stoichiometrie is voor de gemiddelde middelbareschoolleerling al lastig genoeg zonder in de kernfysische achtergronden van die vermaledijde mol te gaan duiken.

Toch kom ik ontzettend vaak dingen tegen die ''simpel'' worden uitgelegd waarbij ik het niet snap. Als vervolgens duidelijk wordt uitgelegd waar bepaalde definities vandaan komen het voor mij een stuk makkelijker wordt. Maar dat komt vast uit mijn eigenwijsheid (als dit een woord is) om dingen niet maar zo aan te nemen ;).

Gegroet,

Porleif Jarlskall

Lees dit ook even: https://nl.wikipedia.org/wiki/Constante_van_Avogadro

Het is in ieder geval niet verkeerd om dingen niet zo maar aan te nemen. Zoals Einstein het uitdrukte: "Men moet alles zelf onderzoeken, niets van buiten leren en niets aannmenen wat niet bewezen is." Bepaalde begrippen die in eerste instantie niet erg duidelijk lijken worden pas duidelijker als je er vaker mee gewerkt hebt..

Arno, ik ben het helemaal met jou en die andere meneer die je noemt (Einstein?) eens! :-)