Chemie
Molare Masse berechnen
Schreib die chemische Formel — auch mit Klammern oder Kristallwasser wie CuSO4·5H2O — und erhalte sofort die molare Masse und den Massenanteil jedes Elements.
Was die molare Masse ist und wie man sie berechnet
Die molare Masse ist die Masse eines Mols einer Substanz, also von 6,022·10²³ Formeleinheiten, und wird in Gramm pro Mol angegeben. Zahlenmäßig stimmt sie mit der in atomaren Masseneinheiten ausgedrückten Molekülmasse überein: Wasser hat die Molekülmasse 18,015 u und die molare Masse 18,015 g/mol. Genau diese Übereinstimmung macht das Mol nützlich, denn sie erlaubt den Wechsel von der Welt der Atome in die der Waage ohne Zahlenänderung.
Die Rechnung ist eine gewichtete Summe: Man multipliziert die Atommasse jedes Elements mit seiner Anzahl in der Formel und addiert die Beiträge. Heikel ist nur das richtige Lesen der Formel. In Ca(OH)₂ bezieht sich der Index 2 auf die gesamte OH-Gruppe, es gibt also zwei Sauerstoff- und zwei Wasserstoffatome, nicht ein Sauerstoff- und zwei Wasserstoffatome. In Hydraten wie CuSO₄·5H₂O multipliziert der Koeffizient 5 das gesamte folgende Wassermolekül und fügt fünf Sauerstoff- und zehn Wasserstoffatome hinzu.
Die prozentuale Zusammensetzung ergibt sich, indem man den Beitrag jedes Elements durch die gesamte molare Masse teilt. Sie wird gebraucht, um von der Formel auf die Produktmenge zu schließen, und umgekehrt, um aus einer Elementaranalyse die Verhältnisformel zu bestimmen.
Häufige Fehler
- Klammern übersehen: In Al₂(SO₄)₃ sind es zwölf Sauerstoffatome, nicht vier. Der Index außerhalb der Klammer multipliziert alles, was darin steht.
- Symbole falsch groß- und kleinschreiben: CO und Co sind verschiedene Stoffe, ebenso NO und No. Der zweite Buchstabe eines Symbols ist immer klein.
- Das Kristallwasser vergessen: Wasserfreies Kupfersulfat hat die molare Masse 159,6 g/mol, das Pentahydrat 249,7. Eine nach der falschen Formel berechnete Einwaage verdirbt die gesamte Zubereitung.
Häufige Fragen
Wie berechnet man die molare Masse einer Verbindung?
Man multipliziert die Atommasse jedes Elements mit der Anzahl seiner Atome in der Formel und addiert die Ergebnisse. Für H₂O: 2 × 1,008 + 15,999 = 18,015 g/mol.
Was ist der Unterschied zwischen molarer Masse und Molekülmasse?
Der Zahlenwert ist derselbe, Einheiten und Bedeutung unterscheiden sich. Die Molekülmasse ist die Masse eines einzelnen Moleküls in atomaren Masseneinheiten; die molare Masse ist die Masse eines Mols Moleküle in Gramm.
Wie schreibt man ein Hydrat im Rechner?
Mit einem Punkt zwischen dem wasserfreien Teil und dem Wasser, zum Beispiel CuSO4·5H2O. Auch ein Sternchen oder ein gewöhnlicher Punkt funktioniert. Die Zahl vor H2O multipliziert das gesamte Wassermolekül.
Kennt der Rechner alle Elemente?
Ja, alle 118 Elemente des Periodensystems, mit den konventionellen Atomgewichten der IUPAC. Für Elemente ohne stabile Isotope wird die Massenzahl des langlebigsten Isotops verwendet, wie es auch Lehrbücher tun.
Wie diese Berechnung funktioniert
Molare Masse: M = Σ (nᵢ · Aᵢ), wobei nᵢ die Anzahl der Atome des Elements i in der Formel und Aᵢ seine relative Atommasse in g/mol ist. Prozentuale Zusammensetzung des Elements i: %ᵢ = (nᵢ · Aᵢ)/M × 100. Indizes innerhalb einer Klammer werden mit dem äußeren Index multipliziert; bei Hydraten multipliziert der Koeffizient vor dem Wassermolekül alle seine Atome. Die Atomgewichte sind die konventionellen IUPAC-Werte; für radioaktive Elemente ohne definierte Isotopenzusammensetzung wird die Massenzahl des stabilsten Isotops verwendet.
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