摩爾 (單位)

摩爾的歷史和相對原子質量、阿伏加德羅常數等一系列相關概念的歷史有關。

1805年,約翰·道爾頓發布了第一張相對原子質量表,它將氫原子的相對原子質量定為1。這張表中的數據是依據元素在化合物中質量比確定的,因此化學家不必以認同當時還不完善的原子理論為前提來使用這張表,這使得該表被廣泛接受。

永斯·貝采利烏斯將相對原子質量的精度進一步提高。他是首個將氧原子作為相對原子質量基準的化學家。由於氧和許多其他元素能形成化合物,因此使用它作為基準來確定元素的相對原子質量十分方便。然而他所採用的將氧原子的相對原子質量定為100的做法,並沒有得到廣泛採用。

查爾斯·弗雷德里克·格哈特、亨利·維克托·勒尼奧和斯坦尼斯勞·坎尼扎羅三人發展了貝采利烏斯的工作,解決了當時許多化合物的化學計量尚不知曉的問題。他們的工作在1860年的卡爾斯魯厄會議上 受到了輿論的關注。此後,化學界普遍將氫的相對原子質量定為1。儘管在那時,測量精度不高,相對誤差有1%左右,但這樣的規定在數字上與後來的「氧原 子=16」的標準等價。然而,將氧原子作為相對原子質量標準能帶來更多的便利,在分析化學中能有更多好處,而且原子質量也能變得更為準確。

當質譜分析發展之後,氧-16成為了新的「標準物質」,替代了原來的天然的氧(天然的氧還含有氧的另外兩種同位素)。1960年代,摩爾的定義基於碳-12,也就是現在的標準[2][9]。這四種不同的定義在1%的誤差內是等價的。

計算基礎

計算基礎相對於

C

12

{\displaystyle {\ce {^12C}}}

=

12

{\displaystyle =12}

的數值

計算基礎相對於

C

12

{\displaystyle {\ce {^12C}}}

=

12

{\displaystyle =12}

基礎下的偏差

氫原子相對原子質量 = 1

1.00794(7)

−0.788%

氧原子相對原子質量 = 16

15.9994(3)

+0.00375%

O

16

{\displaystyle {\ce {^16O}}}

的相對原子質量 = 16

15.9949146221(15)

+0.0318%

1894年化學家威廉·奧斯特瓦爾德由德語單詞Molekül(分子)創造了單位Mol。摩爾(mole)的名稱是1897年翻譯該單位時產生的[10][11][12]。不過相關的等效質量(英語:equivalent mass)概念早在一個世紀就已使用[13]。

摩爾在1971年的第十四屆國際度量衡大會(CGPM)上被確定為第七個國際單位制單位並將作為基本物理量的基本單位之一。[14]