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Stoffmenge

Die Stoffmenge (veraltet Molmenge oder Molzahl) mit dem Formelzeichen n {\displaystyle n} ist eine Basisgröße im Internationalen Einheitensystem (SI) und gibt indirekt die Teilchenzahl einer Stoffportion an. Teilchen können hier Atome, Ionen, Moleküle, Formeleinheiten oder auch Elektronen sein. Formelzeichen und Teilchenart X werden zusammen als nX oder n(X) angegeben.

Die Maßeinheit der Stoffmenge ist das Mol, eine SI-Basiseinheit. Eine Stoffmenge von 1 Mol ( n {\displaystyle n} = 1 mol) enthält die durch die Avogadro-Konstante (NA ≈ 6.022e23 mol−1) festgelegte Teilchenzahl. Die Avogadro-Konstante ist der Proportionalitätsfaktor zwischen der Stoffmenge und der Teilchenzahl N(X):

n ( X ) N A = N ( X ) n ( X ) = N ( X ) N A {\displaystyle {\begin{aligned}n(X)\cdot N_{\mathrm {A} }&=N(X)\\\Leftrightarrow n(X)&={\frac {N(X)}{N_{\mathrm {A} }}}\end{aligned}}}

Stoffmenge und die daraus abgeleiteten Größen wie Stoffmengenkonzentration, Stoffmengenanteil und Stoffmengenverhältnis sind wichtig in der Stöchiometrie. Die Verwendung der Größe Stoffmenge verschiebt Betrachtungen chemischer Reaktionen vom atomaren bzw. molekularen Bereich auf wägbare Substanzmassen mit sehr hoher Teilchenzahl.

Für die Stoffmenge nX und die Masse mX einer Stoffportion eines Stoffes X und seine molare Masse MX gilt:

n X = m X M X {\displaystyle n_{\mathrm {X} }={m_{\mathrm {X} } \over M_{\mathrm {X} }}}

Inhaltsverzeichnis

Der Zusammenhang zwischen Masse, Stoffmenge, Volumen und Teilchenanzahl.

Die Berechnung der Stoffmenge erfolgt

… aus der Masse

Die Berechnung aus der Masse ist über die oben angegebene Gleichung möglich.

Beispiel: Die molare Masse von Wasser beträgt 18 Gramm pro Mol. 9 Gramm Wasser entsprechen damit einer Stoffmenge von 0,5 Mol.

n H 2 O = m H 2 O M H 2 O = 9 g 18 g m o l = 0 , 5 m o l {\displaystyle n_{\mathrm {H_{2}O} }={\frac {m_{\mathrm {H_{2}O} }}{M_{\mathrm {H_{2}O} }}}=\mathrm {9\;g \over {18\;{g \over mol}}} =0{,}5\,\mathrm {mol} }

… aus dem Volumen

Ein Mol eines idealen Gases nimmt bei Normbedingungen in Näherung ein Volumen von Vm = 22,4 l/mol ein. Dieses Volumen wird als molares Normvolumen (Molvolumen) bezeichnet. Die Stoffmenge ergibt sich unmittelbar aus dem Volumen.

Beispiel: Wie viel Mol entsprechen 5 l Sauerstoff?

n O 2 = V O 2 V m = 5 l 22 , 4 l m o l = 0 , 22 m o l {\displaystyle n_{\mathrm {O_{2}} }={V_{\mathrm {O_{2}} } \over {V_{\mathrm {m} }}}={{5\,\mathrm {l} } \over {22{,}4{\mathrm {l \over mol} }}}=0{,}22\,\mathrm {mol} }

… aus der Teilchenzahl

Da die Teilchenanzahl N proportional der Stoffmenge n ist (der Proportionalitätsfaktor ist die Avogadro-Konstante NA = 6,022 · 1023/mol), kann man aus der Anzahl der Teilchen die Stoffmenge berechnen.

Beispiel: Gegeben sind N = 1025 Teilchen.

n = N N A = 10 25 6,022 10 23 m o l 1 = 16,606 m o l {\displaystyle n={\frac {N}{N_{\mathrm {A} }}}={\frac {10^{25}}{6{,}022\cdot 10^{23}\;\mathrm {mol} ^{-1}}}=16{,}606\;\mathrm {mol} }

… aus der Konzentration

Da die Konzentration cX (mol/l) ein Konzentrationsmaß für Lösungen darstellt, das die Stoffmenge eines Stoffes X in Beziehung zum Volumen V der Lösung stellt, kann man diese auch auf die Stoffmenge zurückrechnen.

Beispiel: Wie viel Mol Natriumchlorid befinden sich in 0,22 Liter einer 0,6-molaren NaCl-Lösung?

n N a C l = c N a C l V = 0 , 6 m o l l 0 , 22 l = 0,132 m o l {\displaystyle n_{\mathrm {NaCl} }=c_{\mathrm {NaCl} }\cdot V=0{,}6\;{\frac {\mathrm {mol} }{\mathrm {l} }}\cdot 0{,}22\;\mathrm {l} =0{,}132\;\mathrm {mol} }
Wiktionary: Stoffmenge – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
  1. Eintrag zu amount of substance. In: IUPAC Compendium of Chemical Terminology (the “Gold Book”). doi: Version: 2.3.2.

Stoffmenge
stoffmenge, grundlegende, chemische, größe, sprache, beobachten, bearbeiten, physikalische, größename, formelzeichen, displaystyle, größen, einheitensystem, einheit, dimensionsi, veraltet, molmenge, oder, molzahl, formelzeichen, displaystyle, eine, basisgröße,. Stoffmenge Grundlegende chemische Grosse Sprache Beobachten Bearbeiten Physikalische GrosseName StoffmengeFormelzeichen n displaystyle n Grossen und Einheitensystem Einheit DimensionSI mol N Die Stoffmenge veraltet Molmenge oder Molzahl mit dem Formelzeichen n displaystyle n ist eine Basisgrosse im Internationalen Einheitensystem SI und gibt indirekt die Teilchenzahl einer Stoffportion an Teilchen konnen hier Atome Ionen Molekule Formeleinheiten oder auch Elektronen sein Formelzeichen und Teilchenart X werden zusammen als nX oder n X angegeben Die Masseinheit der Stoffmenge ist das Mol eine SI Basiseinheit Eine Stoffmenge von 1 Mol n displaystyle n 1 mol enthalt die durch die Avogadro Konstante NA 6 022e 23 mol 1 festgelegte Teilchenzahl Die Avogadro Konstante ist der Proportionalitatsfaktor zwischen der Stoffmenge und der Teilchenzahl N X n X N A N X n X N X N A displaystyle begin aligned n X cdot N mathrm A amp N X Leftrightarrow n X amp frac N X N mathrm A end aligned 1 Stoffmenge und die daraus abgeleiteten Grossen wie Stoffmengenkonzentration Stoffmengenanteil und Stoffmengenverhaltnis sind wichtig in der Stochiometrie Die Verwendung der Grosse Stoffmenge verschiebt Betrachtungen chemischer Reaktionen vom atomaren bzw molekularen Bereich auf wagbare Substanzmassen mit sehr hoher Teilchenzahl Fur die Stoffmenge nX und die Masse mX einer Stoffportion eines Stoffes X und seine molare Masse MX gilt n X m X M X displaystyle n mathrm X m mathrm X over M mathrm X Inhaltsverzeichnis 1 Berechnung der Stoffmenge 1 1 aus der Masse 1 2 aus dem Volumen 1 3 aus der Teilchenzahl 1 4 aus der Konzentration 2 Siehe auch 3 Weblinks 4 EinzelnachweiseBerechnung der Stoffmenge Bearbeiten Der Zusammenhang zwischen Masse Stoffmenge Volumen und Teilchenanzahl Die Berechnung der Stoffmenge erfolgt aus der Masse Bearbeiten Die Berechnung aus der Masse ist uber die oben angegebene Gleichung moglich Beispiel Die molare Masse von Wasser betragt 18 Gramm pro Mol 9 Gramm Wasser entsprechen damit einer Stoffmenge von 0 5 Mol n H 2 O m H 2 O M H 2 O 9 g 18 g m o l 0 5 m o l displaystyle n mathrm H 2 O frac m mathrm H 2 O M mathrm H 2 O mathrm 9 g over 18 g over mol 0 5 mathrm mol aus dem Volumen Bearbeiten Ein Mol eines idealen Gases nimmt bei Normbedingungen in Naherung ein Volumen von Vm 22 4 l mol ein Dieses Volumen wird als molares Normvolumen Molvolumen bezeichnet Die Stoffmenge ergibt sich unmittelbar aus dem Volumen Beispiel Wie viel Mol entsprechen 5 l Sauerstoff n O 2 V O 2 V m 5 l 22 4 l m o l 0 22 m o l displaystyle n mathrm O 2 V mathrm O 2 over V mathrm m 5 mathrm l over 22 4 mathrm l over mol 0 22 mathrm mol aus der Teilchenzahl Bearbeiten Da die Teilchenanzahl N proportional der Stoffmenge n ist der Proportionalitatsfaktor ist die Avogadro Konstante NA 6 022 1023 mol kann man aus der Anzahl der Teilchen die Stoffmenge berechnen Beispiel Gegeben sind N 1025 Teilchen n N N A 10 25 6 022 10 23 m o l 1 16 606 m o l displaystyle n frac N N mathrm A frac 10 25 6 022 cdot 10 23 mathrm mol 1 16 606 mathrm mol aus der Konzentration Bearbeiten Da die Konzentration cX mol l ein Konzentrationsmass fur Losungen darstellt das die Stoffmenge eines Stoffes X in Beziehung zum Volumen V der Losung stellt kann man diese auch auf die Stoffmenge zuruckrechnen Beispiel Wie viel Mol Natriumchlorid befinden sich in 0 22 Liter einer 0 6 molaren NaCl Losung n N a C l c N a C l V 0 6 m o l l 0 22 l 0 132 m o l displaystyle n mathrm NaCl c mathrm NaCl cdot V 0 6 frac mathrm mol mathrm l cdot 0 22 mathrm l 0 132 mathrm mol Siehe auch BearbeitenGehaltsangabe Grossenordnung Stoffmenge Weblinks Bearbeiten Wiktionary Stoffmenge Bedeutungserklarungen Wortherkunft Synonyme UbersetzungenEinzelnachweise Bearbeiten Eintrag zu amount of substance In IUPAC Compendium of Chemical Terminology the Gold Book doi 10 1351 goldbook A00297 Version 2 3 2 Die SI Basisgrossen und ihre Einheiten Zeit Sekunde Lange Meter Masse Kilogramm Stromstarke Ampere Temperatur Kelvin Stoffmenge Mol Lichtstarke Candela Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Stoffmenge amp oldid 208993814, wikipedia, wiki, deutsches

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