Ποιος ανακάλυψε την έννοια του mole;

Στις 9 Αυγούστου 1776 γεννήθηκε ο Amedeo Avogadro, ένας Ιταλός επιστήμονας από τους ιδρυτές της φυσικοχημείας.
Ο Avogadro μελέτησε τις ιδιότητες του ηλεκτρισμού και των υγρών, αλλά η πιο γνωστή δουλειά του ήταν με τα αέρια. Ήταν γνωστό από το 1809 ότι όλα τα αέρια, όταν θερμαίνονται εξίσου, διαστέλλονται κατά την ίδια ποσότητα. Ο Avogadro προχώρησε περισσότερο για να υποθέσει ότι δύο ίσοι όγκοι αερίου, αν ήταν στην ίδια θερμοκρασία και πίεση, περιείχαν τον ίδιο αριθμό σωματιδίων - τα οποία θα μπορούσαν να είναι είτε άτομα είτε μόρια. Αυτή η παρατήρηση, τώρα γνωστή ως νόμος του Avogadro, δημοσιεύτηκε το 1811, αλλά δεν έγινε ευρέως αποδεκτή μέχρι τη δεκαετία του 1850. Ήταν ο πρώτος που έκανε διάκριση μεταξύ των μορίων μιας ουσίας και των ατόμων της.  Από το νόμο του Avogadro, προκύπτει ότι ο μοριακός όγκος οποιουδήποτε αερίου περιέχει τον ίδιο αριθμό μορίων, δηλαδή 6,02252 × 10²³ μόρια, που τώρα ονομάζεται αριθμός Avogadro - ή ένα mole.
Η ιστορία του mole είναι συνυφασμένη με αυτή των μονάδων μοριακής μάζας και της σταθεράς Avogadro.

Ο πρώτος πίνακας τυπικού ατομικού βάρους δημοσιεύτηκε από τον John Dalton (1766–1844) το 1805, με βάση ένα σύστημα στο οποίο η σχετική ατομική μάζα του υδρογόνου ορίστηκε ως 1. Αυτές οι σχετικές ατομικές μάζες βασίστηκαν στις στοιχειομετρικές αναλογίες της χημικής αντίδρασης, γεγονός που βοήθησε πολύ στην αποδοχή τους, γιατί  δεν ήταν απαραίτητο για έναν χημικό να προσυπογράψει την ατομική θεωρία για να κάνει πρακτική χρήση των πινάκων. Αυτό θα οδηγούσε σε κάποια σύγχυση μεταξύ των ατομικών μαζών που τις προωθούσαν οι υποστηρικτές της ατομικής θεωρίας και των ισοδύναμων βαρών, που τις προωθούσαν οι αντίπαλοι της. Μερικές φορές τα ισοδύναμα βάρη διέφεραν από τις σχετικές ατομικές μάζες κατά έναν ολόκληρο ακέραιο παράγοντα. Η διαμάχη μεταξύ των οπαδών και των αντιπάλων της ατομικής θεωρίας διήρκεσε ένα μεγάλο μέρος του δέκατου ένατου αιώνα.

Ο Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) έπαιξε καθοριστικό ρόλο στον προσδιορισμό των σχετικών ατομικών μαζών με ολοένα αυξανόμενη ακρίβεια. Ήταν ο πρώτος χημικός που χρησιμοποίησε το οξυγόνο ως πρότυπο στο οποίο αναφέρονται άλλες μάζες. Το οξυγόνο είναι ένα χρήσιμο πρότυπο, καθώς, σε αντίθεση με το υδρογόνο, σχηματίζει ενώσεις με τα περισσότερα άλλα στοιχεία, ειδικά τα μέταλλα. Ωστόσο, επέλεξε να καθορίσει την ατομική μάζα του οξυγόνου ως 100 και αυτό δεν αποδείχθηκε χρήσιμο.

Ο Charles Frédéric Gerhardt (1816-56), ο Henri Victor Regnault (1810-78) και ο Stanislao Cannizzaro (1826-1910) επέκτειναν το έργο του Berzelius, επιλύοντας πολλά από τα προβλήματα της άγνωστης στοιχειομετρίας των ενώσεων και τη χρήση της ατομικής μάζας με αποτέλεσμα να οδηγήσουν στην μεγάλη συναίνεση την εποχή του Συνεδρίου της Καρλσρούης (1860). Η σύμβαση είχε επανέλθει στον ορισμό της ατομικής μάζας του υδρογόνου ως 1, αν και στο επίπεδο της ακρίβειας των μετρήσεων εκείνη την εποχή αυτό ήταν αριθμητικά ισοδύναμο με το μεταγενέστερο πρότυπο οξυγόνου που ορίστηκε16. Ήταν όμως εμφανές ότι το οξυγόνο ως πρωταρχικό πρότυπο ατομικής μάζας ήταν πιο χρήσιμο, καθώς με την πρόοδο στην αναλυτική χημεία αυξήθηκε η ανάγκη για ολοένα και πιο ακριβείς προσδιορισμούς ατομικής μάζας.
Ο Wilhelm Ostwald (1853-1932) εισήγαγε το «Mol» (τυφλοπόντικας στα γερμανικά), πιθανώς το 1893. Ωστόσο, χρησιμοποίησε αυτόν τον όρο για να σημαίνει «μοριακό βάρος σε γραμμάρια»: «Γενικά ονομάζουμε ένα mole το βάρος σε γραμμάρια που είναι αριθμητικά ταυτόσημο με το μοριακό βάρος μιας δεδομένης ουσίας».
Το όνομα mole εμφανίζεται αργότερα και είναι μετάφραση του 1897 της γερμανικής μονάδας Mol, που επινοήθηκε από τον χημικό Wilhelm Ostwald.
Στον ορισμό των εννοιών που διέπουν αυτήν την ποσότητα και στον ορισμό της μονάδας της, καθοριστικός ήταν ο ρόλος της Διεθνούς Ένωσης Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας (IUPAC).

Το 1961 ο Edward Guggenheim (1901-1970), ο οποίος ήταν μέλος της Επιτροπής SUN του IUPAP και της Επιτροπής Συμβόλων, Ορολογίας και Μονάδων (Επιτροπή I.1) του Τμήματος Φυσικοχημείας (Τμήμα Ι) της IUPAC.  έγραψε: «… ελπίζουμε ότι ο όρος «ατομικό βάρος» μπορεί να πέσει σε αχρηστία, ώστε τελικά να καταστεί περιττό να εξηγήσουμε σε κάθε αρχάριο ότι «ατομικό βάρος» δεν σημαίνει βάρος ενός ατόμου». Περαιτέρω: «Τα τελευταία χρόνια η άποψη έγινε αποδεκτή από έναν ταχέως αυξανόμενο αριθμό φυσικών και χημικών ότι υπάρχει μια τρίτη ποσότητα διαφορετική από τη μάζα και το βάρος, αλλά ανάλογη και με τα δύο. Αυτή η ποσότητα ονομάστηκε για πρώτη φορά «Stoffmenge» στα γερμανικά και η αγγλική μετάφραση είναι «ποσότητα ουσίας». Στην τελευταία αναφορά, ο Guggenheim αναφερόταν σε ένα όνομα που αναφέρθηκε από τον Ulrich Stille (1910-1976).
Τέλος, ο Guggenheim έγραψε: «Το mole είναι η ποσότητα της ουσίας που περιέχει τον ίδιο αριθμό μορίων (ή ατόμων ή ριζών ή ιόντων ή ηλεκτρονίων ανάλογα με την περίπτωση) με τον αριθμό ατόμων που  υπάρχουν σε 12 γραμμάρια του 12C».
Στα πρακτικά της συνεδρίασης του Συμβουλίου στην 22η Διάσκεψη IUPAC το 1963 μπορεί κανείς να διαβάσει ότι η Επιτροπή I.1 εξουσιοδοτήθηκε να αναθεωρήσει το Εγχειρίδιο για τα Φυσικοχημικά Σύμβολα και την Ορολογία και ότι της δόθηκε εντολή να δώσει ιδιαίτερη προσοχή στον ορισμό του mole ως μονάδα της ποσότητας της ουσίας καθώς και στην υιοθέτηση της συντομογραφίας mol που προτείνει η IUPAP. Η σύσταση του Guggenheim εγκρίθηκε από το Συμβούλιο IUPAC στην Cortina d'Ampezzo το 1969. Η σύνδεση με την Επιτροπή IUPAP SUN και την Τεχνική Επιτροπή 12 του Διεθνούς Οργανισμού Τυποποίησης (ISO/TC 12) σχετικά με αυτήν τη σύσταση αναφέρεται ρητά στην αναφορά.
Αργότερα, το 1971, εγκρίθηκε, με ελαφρώς τροποποιημένη διατύπωση, ως ψήφισμα 3 από την 14η Γενική Διάσκεψη Βαρών και Μέτρων, με την οποία το mole συμπεριλήφθηκε ως μονάδα βάσης του SI. Το mole είναι από το 1971 η μονάδα της ποσότητας της ουσίας στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI).
Το έτος 1971 σηματοδότησε το τέλος μιας αρκετά μακράς συζήτησης που έλαβε χώρα στο πρώτο μισό του 20ου αιώνα, κατά τη διάρκεια της οποίας συζητήθηκαν διεξοδικά η ανάγκη να εισαχθεί  μια έννοια για την ποσότητα της ουσίας, μια κατάλληλη μονάδα για αυτήν, και η διαφοροποίηση μεταξύ των δύο.  Ο ορισμός του mole του 1971 και έχει ως εξής:
«1. Το mole είναι η ποσότητα της ουσίας ενός συστήματος που περιέχει τόσες στοιχειώδεις οντότητες όσα άτομα υπάρχουν σε 0,012 kg άνθρακα-12. Το σύμβολό του είναι «mol.»
2. Όταν χρησιμοποιείται το mol, πρέπει να προσδιορίζονται οι στοιχειώδεις οντότητες οι οποίες μπορεί να είναι άτομα, μόρια, ιόντα, ηλεκτρόνια, άλλα σωματίδια ή συγκεκριμένες ομάδες τέτοιων σωματιδίων.».

Το 2013 η IUPAC ξεκίνησε ένα έργο με στόχο να αναθεωρήσει κριτικά τους τότε προτεινόμενους νέους ορισμούς στο SI των θεμελιωδών χημικών ποσοτήτων και των επιπτώσεών τους στις χημικές κοινότητες (έργο IUPAC 2013-048-1-100). Στο έργο αυτό συμμετείχαν όλες οι χώρες που εκπροσωπούνται στην IUPAC και την Ελλάδα εκπροσώπησε η Ένωση Ελλήνων Χημικών (Ε.Ε.Χ.). Στις 20 Μαΐου 2019, την «Παγκόσμια Ημέρα Μετρολογίας» μετά τη δημοσίευση μιας Τεχνικής Έκθεσης και μιας Σύστασης, η IUPAC ήρθε σε ισχύ, μαζί με τους ορισμούς του χιλιόγραμμου, του αμπέρ και του Κέλβιν  ο νέος ορισμός του mole: ​​
«Το mole, με σύμβολο mol, είναι στο SI η μονάδα ποσότητας ουσίας. Ένα mole περιέχει ακριβώς 6.02214076 × 10²³ στοιχειώδεις οντότητες. Αυτός ο αριθμός είναι η σταθερή αριθμητική τιμή της σταθεράς Avogadro, N_A, όταν εκφράζεται σε mol^-1, και ονομάζεται αριθμός Avogadro.»  
Ο αριθμός του Avogadro, ο αριθμός των σωματιδίων σε ένα mole, μπορεί να προσδιοριστεί πειραματικά «μετρώντας» πρώτα τον αριθμό των ατόμων σε ένα μικρότερο χώρο και στη συνέχεια κλιμακώνοντας τον αριθμό των σωματιδίων που θα είχαν μάζα ίση με την ατομική ή μοριακή μάζα σε γραμμάρια.