Το γραμμομόριο (mole) είναι η ποσότητα μιας χημική ουσίας (χημικής ένωσης ή στοιχείου ή ιόντος), τόση, όση η μοριακή της μάζα (Μr) σε γραμμάρια. Μοριακή μάζα (Mr) μιας χημικής ουσίας, είναι το άθροισμα των ατομικών μαζών (Ar) όλων των ατόμων που υπάρχουν στο μόριο της χημικής ουσίας (υπολογίζεται βάση του χημικού τύπου της). Για να υπολογίσουμε πόσα γραμμομόρια (moles) είναι μια τυχαία μάζα χημικής ουσίας (m), χρησιμοποιούμε τον τύπο: n=m/Mr [αριθμός mol (n)=μάζα χημικής ουσίας(m)/μοριακή μάζα χημικής ουσίας (Μr)].
Η εισαγωγή της έννοιας του γραμμομορίου είναι πολύ σημαντική στη χημική βιομηχανία, στη χημική ανάλυση, στις συνθέσεις και χημικές μεταβολές στο εργαστήριο, γιατί με βάση τη στοιχειομετρία μιας αντίδρασης, (όπου οι ποσότητες των αντιδρώντων και προϊόντων εκφράζονται σε moles) μπορούμε να κάνουμε τους απαραίτητους υπολογισμούς. Στους υπολογισμούς αυτούς βασίζονται οι χημικές αναλύσεις, οι ποσότητες των πρώτων υλών που θα χρησιμοποιηθούν στην παραγωγή προϊόντων, η εκτίμηση των ποσοτήτων των προϊόντων που θα παραχθούν κτλ.
Ως γραμμοϊσοδύναμο (geq ή ισοδύναμο βάρος) στοιχείου ορίζεται η ποσότητα του στοιχείου σε γραμμάρια, ίση με την ατομική μάζα του δια το σθένος του. Το γραμμοϊσοδύναμο χημικής ουσίας μπορεί να διαφοροποιείται ανάλογα με την αντίδραση στην οποία συμμετέχει η χημική ουσία (π.χ. αντιδράσεις οξειδοαναγωγής). Στην αντίδραση, το 1 geq της μιας ουσίας θα αντιδρά με 1geq της άλλης. Πρακτικά για τους υπολογισμούς μας, όταν θέλουμε να βρούμε πόσα γραμμάρια είναι το ένα γραμμοϊσοδύναμο ενός οξέος (σε μια αντίδραση εξουδετέρωσης) μπορούμε να πούμε ότι είναι τόσα, όσο η μοριακή του μάζα (Μr) σε γραμμάρια, διά τον αριθμό των υδρογόνων που περιέχει το μόριο του οξέος. Για μια βάση (σε μια αντίδραση εξουδετέρωσης) το ένα γραμμοϊσοδύναμο της αντιστοιχεί σε μάζα τόση, όσο η μοριακή της μάζα σε γραμμάρια διά τον αριθμό των υδροξυλιόντων που περιέχονται στο μόριό της. Για ένα άλας το γραμμοϊσοδύναμο είναι ίσο με τη μοριακή μάζα του σε γραμμάρια, διά τον συνολικό αριθμό των θετικών ή αρνητικών φορτίων που υπάρχουν στο μόριο του άλατος. Το γραμμοϊσοδύναμο όταν το προσεγγίζουμε ως θεωρητική έννοια, το αντιλαμβανόμαστε περισσότερο ως μια ακόμα έκφραση που εφηύραν οι χημικοί για να βασανίζουν τους μαθητές τους! Στην πράξη όμως, όταν ένας εργαζόμενος κάνει χημικές αναλύσεις ρουτίνας σε πρώτες ύλες και προϊόντα, τότε η χρήση του γραμμοϊσοδύναμο αποκτά αξία!
Για παράδειγμα σε μια μονάδα παραγωγής ξυδιού, κατά τον ποιοτικό έλεγχο του προϊόντος, ο αναλυτής πρέπει να βρει ακριβώς την ποσότητα οξέος που υπάρχει μέσα στο προϊόν. Σε μια μονάδα παραγωγής οξυζενέ πρέπει να βρει πόσο υπεροξείδιο του υδρογόνου υπάρχει στο οξυζενέ, ώστε να μπορεί να πει αν θα είναι πραγματικά αποτελεσματικό. Αν γνωρίζει σε πόσα γραμμάρια αντιστοιχεί το ένα γραμμοϊσοδύναμο του οξικού οξέος ή του υπεροξειδίου του υδρογόνου, με μια ογκομέτρηση, με τα κατάλληλα πρότυπα διαλύματα που η συγκέντρωσή τους εκφράζεται ως κανονικότητα (Ν), μπορεί να βρει την ποσότητα οξικού οξέος και υπεροξειδίου του υδρογόνου που περιέχονται στο ξύδι και το οξυζενέ αντίστοιχα. Σε αυτές τις περιπτώσεις και σε πολλές άλλες, η έννοια του γραμμοϊσοδύναμου βοηθά τον αναλυτή να κάνει τη δουλειά του πιο γρήγορα και εύκολα, χωρίς να χρειάζεται να γνωρίζει τη χημική εξίσωση της αντίδρασης που λαμβάνει χώρα κατά την ογκομέτρηση. Εξαιτίας λοιπόν της πρακτικής αξίας του γραμμοϊσοδύναμου, δεν ταιριάζει η έννοιά του να διδάσκεται σε αίθουσες διδασκαλίας, αλλά σε εργαστήρια και σε συνδυασμό με τις εφαρμογές, ώστε οι μαθητευόμενοι να αντιλαμβάνονται την αξία του και τα οφέλη.
Τέλος αν γνωρίζουμε τον αριθμό των mol της χημικής ουσίας, πολλαπλασιάζοντας αυτόν τον αριθμό με το σθένος στοιχείου, ή τον αριθμό υδρογόνων του οξέος, ή τον αριθμό των υδροξυλιόντων της βάσης, βρίσκουμε τον αριθμό των greq της χημικής ουσίας.
Στην παρακάτω ερώτηση πιστοποίησης για βοηθούς φαρμακείου, μπορούμε να δούμε πως βρίσκουμε τα moles και τα geqs που αντιστοιχούν στις μάζες των χημικών ουσιών που αναφέρονται.
Βοηθός Φαρμακείου Ερώτηση Πιστοποίησης 191. Να μετατραπούν σε mol και geq οι παρακάτω ποσότητες: 147g H2SO4, 80g NaOH και 111g CaCl2. Δίνονται οι σχετικές ατομικές μάζες: Ar(H)=1 Ar(O)=16, Ar(Na)=23, Ar(S)=32, Ar(Ca)=40, Ar(Cl)=35,5.
Αρχικά υπολογίζουμε τις μοριακές μάζες (Mr) των χημικών ενώσεων.
Mr(H2SO4)=2*Ar(H)+Ar(S)+4*Ar(O)=2*1+32+4*16=98
Mr (NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40
Mr(CaCl2)=Ar(Ca)+2*Ar(Cl)=40+2*35,5=111
Για τον υπολογισμό των γραμμομορίων (mol) που αντιστοιχούν σε κάποια μάζα των χημικών ενώσεων, εφαρμόζουμε τον τύπο: n=m/Mr
Για τα 147g H2SO4 ισχύει n =m(H2SO4)/Mr(H2SO4)=147g/98g/mol=1,5mol.
Επειδή δύο είναι τα άτομα υδρογόνου στο μόριο του θειικού οξέος, τα γραμμοϊσοδύναμα θα είναι: 2*n=3geq. Άρα τα 147g H2SO4 είναι 1,5mol ή 3geq.
Για τα 80g NaOH ισχύει ότι n=m(NaOH)/Mr(NaOH)=80g/40g/mol =2mol.
Tο NaOH έχει ένα υδροξύλιο οπότε η μάζα 80g θα αντιχτοιχεί σε 1*n=1*2=2geq. Άρα τα 80g NaOH είναι 2mol ή 2geq
Για τα 111g CaCl2 ισχύει n=m(CaCl2)/Mr(CaCl2)=111g/111g/mol=1mol.
Το σθένος του Ca είναι 2 (δύο θετικά φορτία) οπότε τα 111g CaCl2 θα είναι: 2*n=2*1=2geq. Άρα τα 111g CaCl2 είναι 1mol ή 2geq.
Οργανισμοί Συστατικά & Προϊόντα 