Моль является единицей измерения количества вещества в Международной системе единиц (СИ) и определяется как количество вещества, которое содержит столько же структурных элементов (атомов, молекул, ионов, электронов и т.д.), сколько атомов содержится в 12 граммах изотопа углерода-12 (12C). Это число называется числом Авогадро (обозначается NA) и приблизительно равно 6,022 x 10^23 моль^(-1).
Почему именно 12 граммов углерода-12? Это связано с тем, что углерод-12 был выбран в качестве стандарта для определения атомной массы элементов. В 1961 году Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) и Международный союз теоретической и прикладной физики (IUPAP) приняли углерод-12 в качестве основы для атомных масс. До этого в качестве стандарта использовался кислород, но было решено перейти на углерод-12 из-за большей доступности и стабильности этого изотопа.
Атомная масса углерода-12 была определена как ровно 12 атомных единиц массы (а.е.м.). Одна атомная единица массы равна 1⁄12 массы атома углерода-12. Таким образом, 1 моль углерода-12 содержит 6,022 x 10^23 атомов и имеет массу 12 граммов. Это соотношение позволяет легко переходить от массы вещества к количеству вещества и наоборот.
В контексте химии моль является удобной единицей, поскольку он позволяет химикам работать с огромными числами атомов или молекул, которые составляют реальные образцы веществ. Например, 1 моль воды (H2O) имеет массу 18 граммов и содержит 6,022 x 10^23 молекул воды. Это позволяет химикам использовать массу в граммах для расчетов реакций и концентраций, что значительно упрощает работу.
Таким образом, моль, равный 12 граммам углерода-12, является фундаментальной единицей в химии, которая связывает массу вещества с количеством составляющих его частиц и делает химические расчеты более простыми и универсальными.