- Resolution 1 of the 26th CGPM (2018); Metrologia, 2019, 56, 022001
Kemian peruslakien keksimisen jälkeen kemiallisten alkuaineiden tai yhdisteiden määrien määrittämiseen käytettiin yksikköjä, joita kutsuttiin esimerkiksi ”gramma-atomiksi” ja ”grammamolekyyliksi”. Näillä yksiköillä oli suora yhteys ”atomipainoihin” ja ”molekyylipainoihin”, jotka ovat itse asiassa suhteellisia atomi- ja molekyylimassoja. Ensimmäiset ”atomipainojen” kokoelmat liittyivät alun perin hapen atomipainoon, jota pidettiin yleisen yksimielisyyden mukaan 16:na. Fyysikot erottelivat isotoopit massaspektrometrillä ja antoivat arvon 16 jollekin hapen isotoopille, kun taas kemistit antoivat saman arvon isotooppien 16, 17 ja 18 (hieman vaihtelevalle) sekoitukselle, joka heidän mielestään muodosti luonnossa esiintyvän hapen. Kansainvälisen puhtaan ja soveltavan fysiikan liiton (IUPAP) ja Kansainvälisen puhtaan ja soveltavan kemian liiton (IUPAC) välinen sopimus lopetti tämän kaksinaisuuden vuosina 1959-1960. Fyysikot ja kemistit olivat sopineet, että hiilen isotoopin, jonka massaluku on 12 (hiili 12, 12C), niin sanotulle atomipainolle, jota oikein kutsutaan suhteelliseksi atomimassaksi Ar, annetaan täsmälleen arvo 12. Tämä arvo on myös hiilen suhteellinen massa Ar. Näin saatu yhtenäinen asteikko antaa suhteelliset atomi- ja molekyylimassat, joita kutsutaan myös atomi- ja molekyylipainoiksi. Tähän yksimielisyyteen ei vaikuta moolin uudelleenmäärittely.
Määrää, jota kemistit käyttävät määrittelemään kemiallisten alkuaineiden tai yhdisteiden määriä, kutsutaan ”ainemääräksi”. Aineen määrä, symboli n, määritellään verrannolliseksi näytteessä olevien määrättyjen alkuaineiden N lukumäärään, ja suhteellisuusvakio on yleismaailmallinen vakio, joka on sama kaikille alkuaineille. Suhteellisuusvakio on Avogadron vakion NA käänteisluku, joten n = N/NA. Aineen määrän yksikköä kutsutaan mooliksi, symboli mol. IUPAP:n, IUPAC:n ja ISO:n ehdotusten jälkeen CIPM kehitti moolin määritelmän vuonna 1967 ja vahvisti sen vuonna 1969 määrittelemällä, että hiilen 12 moolimassan on oltava täsmälleen 0,012 kg/mol. Tämän ansiosta kokonaisuuden X minkä tahansa puhtaan näytteen S ainemäärä nS(X) voitiin määrittää suoraan näytteen massasta mS ja kokonaisuuden X moolimassasta M(X), jolloin moolimassa määritettiin sen suhteellisesta atomimassasta Ar (atomi- tai molekyylipainosta) ilman, että Avogadron vakion tarkkaa tuntemusta tarvittiin, käyttämällä suhteita
Tämä moolimääritelmä oli siis riippuvainen kilogramman artefaktisesta määritelmästä.
Tälla tavoin määritellyn Avogadron vakion lukuarvo oli yhtä suuri kuin 12 grammassa hiiltä 12 olevien atomien lukumäärä. Viimeaikaisen teknisen kehityksen ansiosta tämä luku tunnetaan kuitenkin nykyään niin tarkasti, että moolin yksinkertaisempi ja yleispätevämpi määrittely on tullut mahdolliseksi, nimittäin määrittelemällä täsmällisesti yksiköiden lukumäärä yhdessä moolissa mitä tahansa ainetta, jolloin Avogadro-vakion numeerinen arvo vahvistetaan. Tämä johtaa siihen, että moolin uusi määritelmä ja Avogadron vakion arvo eivät enää ole riippuvaisia kilogramman määritelmästä. Näin korostuu ero olennaisesti erilaisten suureiden ”ainemäärä” ja ”massa” välillä. Nykyinen moolin määritelmä, joka perustuu Avogadron vakion kiinteään numeeriseen arvoon,NA, hyväksyttiin 26. CGPM:n päätöslauselmassa 1 (2018).
