Chemie
Stoffmengenrechner (Mol)
Rechne zwischen Gramm, Mol, Teilchenzahl und Litern Gas um. Du kannst die molare Masse eingeben oder sie aus der chemischen Formel bestimmen lassen.
Das Mol als Zähleinheit
Das Mol misst weder eine Masse noch ein Volumen: Es zählt Teilchen, genau wie ein Dutzend Gegenstände zählt. Ein Mol enthält 6,02214076·10²³ Einheiten, eine Zahl, die so gewählt ist, dass die Masse eines Mols in Gramm mit der Atom- oder Molekülmasse in atomaren Masseneinheiten übereinstimmt. Das ist die Brücke zwischen der im Heft geschriebenen Formel und dem Stoff auf der Waage.
Alle Umrechnungen drehen sich um zwei Beziehungen. Die erste, n = m/M, verbindet Stoffmenge und Masse über die molare Masse: Gramm durch Gramm pro Mol ergibt Mol. Die zweite, N = n·Nₐ, führt von der Stoffmenge zur Teilchenzahl. Für Gase kommt eine dritte hinzu, V = n·22,414 L bei 0 °C und 1 atm, die für jedes Gas gilt, weil das molare Volumen nicht von der Molekülart abhängt.
In einer chemischen Reaktion sind die stöchiometrischen Koeffizienten Verhältnisse zwischen Stoffmengen, nicht zwischen Gramm. Deshalb ist die Stoffmengenberechnung immer der erste Schritt einer Stöchiometrieaufgabe: Gramm in Mol umrechnen, die Verhältnisse der ausgeglichenen Reaktionsgleichung anwenden und erst am Ende zurück zu den Gramm des Produkts.
Häufige Fehler
- Das molare Volumen von 22,4 Litern auf Feststoffe und Flüssigkeiten anwenden: Es gilt nur für Gase und nur unter den Bezugsbedingungen. Ein Liter Wasser ist kein so berechenbarer Bruchteil eines Mols.
- Die molare Masse des Atoms statt die des Moleküls verwenden: Sauerstoffgas ist O₂ und hat die molare Masse 32 g/mol, nicht 16.
- Die Bezugsbedingungen verwechseln: Der klassische Normzustand der Lehrbücher sind 0 °C und 1 atm mit dem molaren Volumen 22,414 L/mol. Nach der aktuellen IUPAC-Definition, 0 °C und 1 bar, beträgt das molare Volumen 22,711 L/mol.
Häufige Fragen
Wie berechnet man die Stoffmenge aus der Masse?
Man teilt die Masse durch die molare Masse: n = m/M. Fünfundzwanzig Gramm Natriumchlorid mit der molaren Masse 58,44 g/mol entsprechen 0,428 mol.
Wie viele Teilchen enthält ein Mol?
6,02214076·10²³, die Avogadro-Konstante. Seit 2019 ist sie ein per Definition exakter Wert und keine Messgröße mehr.
Wie viele Liter nimmt ein Mol Gas ein?
22,414 Liter bei 0 °C und 1 Atmosphäre, unabhängig vom Gas. Der Wert gilt für ein ideales Gas: Reale Gase weichen unter diesen Bedingungen nur wenig ab, bei hohen Drücken dagegen stark.
Muss ich die molare Masse kennen?
Nein: Du kannst die chemische Formel eingeben, und der Rechner bestimmt sie durch Addition der Atomgewichte der enthaltenen Elemente.
Wie diese Berechnung funktioniert
Stoffmenge aus der Masse: n = m/M, mit m in Gramm und M in g/mol. Masse aus der Stoffmenge: m = n·M. Teilchenzahl: N = n·Nₐ, mit Nₐ = 6,02214076·10²³ mol⁻¹ (per Definition exakter Wert). Stoffmenge aus der Teilchenzahl: n = N/Nₐ. Volumen eines idealen Gases im Normzustand (0 °C, 1 atm): V = n·22,414 L; nach der aktuellen IUPAC-Definition mit 1 bar beträgt das molare Volumen 22,711 L/mol. Die molare Masse einer Verbindung ist die Summe der Atommassen der Elemente, multipliziert mit den jeweiligen Indizes.
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