Stoffmenge, Mol und molare Masse
Du lernst die Stoffmenge und die Einheit Mol kennen, berechnest molare Massen und rechnest zwischen Masse und Stoffmenge um.
Worum es geht
Atome und Moleküle sind so klein, dass man sie nicht einzeln abzählen kann. Chemiker zählen sie deshalb in großen Paketen, ähnlich wie man Eier im Dutzend kauft. Dieses Paket heißt Mol.
Stoffmenge und Avogadro-Konstante
Die Stoffmenge n gibt an, wie viele Teilchen eine Portion enthält. Ihre Einheit ist das Mol (mol). 1 mol enthält genau
N_A = 6,022 · 10²³ Teilchen (Avogadro-Konstante)
Molare Masse
Die molare Masse M ist die Masse von 1 mol eines Stoffes, Einheit g/mol. Ihr Zahlenwert entspricht der Atom- bzw. Molekülmasse in u, die man aus dem Periodensystem abliest:
- H: 1 g/mol, C: 12 g/mol, N: 14 g/mol, O: 16 g/mol, Na: 23 g/mol, Cl: 35,5 g/mol (gerundete Werte)
Für Moleküle addiert man die Atommassen:
- H₂O: 2 · 1 + 16 = 18 g/mol
- CO₂: 12 + 2 · 16 = 44 g/mol
- NaCl: 23 + 35,5 = 58,5 g/mol
Die Grundformel
n = m : M
- n: Stoffmenge in mol
- m: Masse in g
- M: molare Masse in g/mol
Umgestellt: m = n · M.
Stoffmengenkonzentration
Für Lösungen gibt man an, wie viel Stoff in einem Liter gelöst ist:
c = n : V, Einheit mol/L
Rechnen mit Reaktionsgleichungen
Die Koeffizienten einer Reaktionsgleichung geben das Stoffmengenverhältnis an. Bei 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O reagieren 2 mol Wasserstoff mit 1 mol Sauerstoff zu 2 mol Wasser. So berechnest du, wie viel Produkt aus einer bestimmten Menge Edukt entsteht.
Kurz gemerkt
1 mol = 6,022 · 10²³ Teilchen. Molare Masse M in g/mol aus dem Periodensystem, für Moleküle addieren. n = m : M und c = n : V. Koeffizienten geben Stoffmengenverhältnisse an.
Durchgerechnete Beispiele
Beispiel 1
- M(H₂O) = 18 g/mol
- n = 90 g : 18 g/mol
Ergebnis n = 5 mol
Beispiel 2
- 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O, also n(H₂O) = n(H₂)
- n(H₂) = 4 g : 2 g/mol = 2 mol
- m(H₂O) = 2 mol · 18 g/mol
Ergebnis 36 g Wasser
Übungen
Molare Masse von Methan (CH₄)?
Lösung anzeigen
12 + 4 · 1 = 16 g/mol
Wie viele Moleküle sind in 2 mol Kohlenstoffdioxid?
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2 · 6,022 · 10²³ = 1,2044 · 10²⁴
Welche Masse haben 0,5 mol Kochsalz?
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m = 0,5 · 58,5 = 29,25 g
11,7 g NaCl werden in 500 mL Wasser gelöst (Endvolumen 0,5 L). Konzentration?
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n = 11,7 : 58,5 = 0,2 mol, c = 0,2 : 0,5 = 0,4 mol/L
Darauf solltest du achten
Für Wasser wird M = 17 g/mol berechnet, weil H₂ als ein Atom gezählt wird.
Zwei H-Atome: 2 · 1 + 16 = 18 g/mol.
Die Masse wird direkt aus den Koeffizienten abgelesen: „2 g H₂ ergeben 2 g Wasser“.
Koeffizienten geben Stoffmengen an, nicht Massen. Erst über die molare Masse umrechnen.
Hinweis zur Klassenstufe
Wir ordnen das Thema Klasse 9 zu, weil es dort in den meisten Lehrplänen vorkommt. Bei dir kann die Reihenfolge abweichen.