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Der Molbegriff - Stoffmengen in der Chemie


Der Molbegriff - Rechnen mit Stoffmengen in der Chemie:

Der Lehrinhalt der Chemie v.a. der Allgemeinen Chemie ist es, Stoffeigenschaften und Stoffumwandlungen zu erkennen, aber auch mit "Stoffgrößen" umzugehen. Damit wir nicht nur "qualitativ" eine Reaktion beschreiben können (also welcher Stoff reagiert zu welchem Produkt), sondern auch "quantitativ" beschreiben können (welche Menge an Ausgangsstoff wird benötigt, welche Menge an Produkt erhalten wird) benötigen wir eine Stoffgröße in der Chemie, die die Stoff(menge) eines Stoffes beschreibt. 

In der Physik verwenden wir die "Masse" als physikalische Größe (beispielsweise bei der Berechnung der Gravitation). Nun können wir in der Chemie auch mit Massen (in den Einheiten g oder mg) rechnen, oft aber verwenden wir in der Chemie die sogenannte "Stoffmenge" (Symbol "n") als physikalische Größe. Dies liegt daran, dass Atome /Moleküle sehr klein sind, und daher deren Masse unvorstellbar klein wäre. Die Masse in g oder mg wäre so klein, dass es schwer fällt, hiermit zu rechnen. Beispielsweise hätte die Masse eines Wasserstoffatoms in der Einheit "g(ramm)" eine "0" und nach dem Komma würden über 20 x die Null erscheinen.

Definition des Stoffmengenbegriffes "1 mol"

Daher hat man in der Chemie die Stoffmenge n eingeführt, um "Mengen" an Stoffen, die miteinander reagieren, zu beschreiben.Per Definition ist ein Mol die Stoffmenge eines Stoffes, der aus genau so viele Teilchen (Atome, Moleküle, Ionen) besteht, wie Atome in 12 Gramm des Kohlenstoff-Nuklids 12C enthalten sind. Die Stoffmenge gibt daher an, wie viele Teilchen (eines Stoffes) in einer bestimmten Menge des Stoffes enthalten sind.

Daher entspricht die Stoffmenge "1 mol" eines Stoffes etwa 6,022 · 1023 Teilchen

Natürlich rechnet niemand (der die Stoffmenge als Rechengröße verwendet) mit Hochzahlen. Will man nun die "Masse" eines Mols eines Stoffes berechnen, nimmt man das Periodensystem der Elemente zu Hilfe. Bei jedem Elementsymbol findet sich die zugehörige Atommasse. Addiert man diese Atommassen (jeder vorkommenden Atomsorte in der Verbindung) erhält man die Masse für die Stoffmenge 1 mol eines Stoffes (in dem man hinter die Atommassen die Einheit "g" hinzufügt)

Beispiel: Wasser (Formel: H2O) enthält also 2 x H und 1 x O  = 2 · 1,00794 g + 15,9994 g = 18,01528 g
1 mol Wasser wiegt also 18,01528 g

Hat man die Masse für die Stoffmenge n = 1 mol berechnet, bezeichnet man diese "Masse" auch als molare Masse. Die molare Masse (Symbol "M", Einheit "g/mol") ist eine wichtige Grundlage für "stöchiometrische Berechnungen", denn die molare Masse gibt an, welche Masse eine chemische Verbindung pro mol hat und ist daher auch für jede Verbindung charakteristisch.



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