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Transkript Stoffmenge und molare Masse – Größen in der Chemie

Heute wollen wir uns mit den besonderen Größen der Chemie beschäftigen, der Stoffmenge und der molaren Masse. Stell dir vor, du gehst in den Supermarkt um einzukaufen. Sicher kannst du dir sehr leicht vorstellen 12 Äpfel zu kaufen. Nun ist das mit der Stoffmenge, die in mol angegeben wird, eigentlich nichts anderes. Auch ein mol ist nichts weiter als eine Zahl, nämlich die Anzahl der Teilchen.

Die Einheit "mol"

Nun weißt du aber auch, dass Atome und Moleküle sehr viel kleiner sind als Äpfel und ihre Masse so gering ist, dass sie selbst auf den feinsten Waagen im Labor nicht messbar wäre. Deshalb arbeiten Chemiker mit der Einheit “mol”. Dahinter verbirgt sich einfach nur eine sehr große Anzahl der Teilchen.

So wie man 12 zu einem Dutzend zusammen fassen kann, kann man rund 600 Trilliarden Teilchen zu einem Mol zusammenfassen. Das ist eine extrem große Zahl. Sie ist aber nützlich wenn man bedenkt wie klein diese Teilchen sind.

Schauen wir uns das Mol etwas genauer an. Das Mol ist die Einheit der Stoffmenge. Diese hat das Formelzeichen n. In einem Mol eines Stoffes sind genau 6,022x1023 Teilchen enthalten.

Die Avogadro-Konstante NA

Diese Zahl bezeichnet man auch als Avogadro-Konstante NA. Sie besitzt die Einheit mol hoch minus eins. Berechnen lässt sich diese, wenn die vorhandene Teilchenzahl Groß-N durch die Stoffmenge Klein-N geteilt wird.

Die molare Masse

Um nun die zweite wichtige Größe; die molare Masse. Um diese zu erklären, beginnen wir zunächst mit einer dir bekannten Einheit. Die Masse kennst du sicher schon aus anderen Bereichen, aber auch in der Chemie spielt sie eine große Rolle. Die Masse hat die Einheit Gramm oder auch Kilogramm und wird mit dem Formelzeichen m angegeben. Du kennst den Begriff der Masse und vor allem auch die Einheit Kilogramm bestimmt schon aus dem Alltag.

Du musst wissen, dass die Atome von jedem Element im Periodensystem jeweils eine andere Masse haben. Wenn du nun ein Kilogramm Blei und ein Kilogramm Schwefel nimmst, kannst du davon ausgehen, dass du von beiden Stoffen eine ganz verschiedene Teilchenanzahl hast. Nun ist es aber auch sehr wichtig zu wissen, wie viele einzelne Teilchen genau man hat.

Nun also zur molaren Masse. Das Formelzeichen der molaren Masse ist ein großes M, mit der Einheit Gramm pro mol. Wenn du dir nun das Periodensystem der Elemente anschaust, findest du dort passend zu jedem Element eine Massenangabe. Diese Angabe gibt an, wieviel ein Mol des jeweiligen Elements wiegt. Ein mol Schwefel wiegt zum Beispiel rund 32 gramm, denn aus dem Periodensystem kannst du entnehmen, dass die molare Masse vom Schwefel 32 g/mol beträgt.

Umrechnung chemikalischer Größen

Wir wollen uns nun ansehen wie du die einzelnen Größen ineinander umrechnen kannst. Kurz zur Wiederholung: Du kennst nun die Masse Klein-m mit der Einheit Gramm, die Stoffmenge n mit der Einheit mol und die molare Masse Groß-M mit der Einheit Gramm pro Mol.

Diese Größen können nun sehr einfach mit folgender Formel verknüpft werden. Die Stoffmenge ist gleich dem Quotienten der Masse und der Molaren Masse. Nehmen wir nun also wieder das Beispiel vom Beginn. Es wurde vermutet, dass in einem Kilogramm Blei nicht die gleiche Teilchenanzahl steckt wie in einem Kilogramm Schwefel.

Die Rechnung

Nun können wir das auch rechnerisch belegen. Die Molare Masse des Schwefel beträgt, wie eben gesehen rund 32 g/mol. Setzen wir nun also in die Gleichung ein. Wir haben die Masse von einem Kilogramm und dividieren diese durch 32 g/mol. Aufgepasst! Da die molare Masse in gramm pro mol angegben ist, müssen die kilogramm erst in gramm umgerechnet werden.

In einem Kilogramm Schwefel sind also 31,25 mol enthalten. Das gleiche können wir nun für Blei berechnen. Wir suchen zunächst die molare Masse aus dem Periodensystem. Für Blei beträgt sie rund 207 g/mol und setzen dann ein.

Wir erhalten 4,83 mol. Du siehst also, dass in einem Kilogramm Blei wesentlich weniger Teilchen enthalten sind, als in einem Kilogramm Schwefel. Oder anders gesagt, ein Teilchen Blei ist wesentlich schwerer als ein Teilchen Schwefel.

Wenn du die Teilchenanzahl berechnen willst, musst du einfach nur die Stoffmenge mit der Avogadro-Konstante multiplizieren. Für Blei wären das rund 29 x 1023 Teilchen, oder anders gesagt 2900 Trilliarden Teilchen. Diese Zahlen sind so extrem groß, dass du sicher gut verstehst, warum die Einheit mol eingeführt wurde.

Die Berechnung der Masse von Verbindungen

Die molare Masse und die Stoffmenge lassen sich aber natürlich nicht nur von reinen Elementen, sondern auch von Verbindungen berechnen. Hierzu ein Beispiel. Wenn du wissen möchtest, wie viel mol in 500 Gramm Calciumhydroxid enthalten sind, musst du zunächst die Formel der Verbindung aufstellen

In diesem Fall also Zeh-A-O-Ha-In-Klammern-zwei-mal. Um nun die Molare Masse zu berechnen, werden einfach alle Massen der beteiligten Atome addiert. Beachte, dass manche Atome auch mehrfach vorkommen.

Die molare Masse von Calcium ist 40 g/mol. Dazu addierst du zwei mal die molare Masse des Wasserstoffs und zwei mal die Molare Masse des Sauerstoffs, da die ja in Klammern stehen und zwei mal je Molekül vorhanden sind. Du erhältst eine molare Masse des Calciumhydroxids von 74 g/mol.

Schlussbetrachtung

Nun kannst du alles in die neu gelernte Formel einsetzen. Du erhältst eine Stoffmenge von 6,76 mol die in 500 gramm enthalten sind. Du hast heute also die Stoffmenge n und ihre Einheit mol und die Molare Masse von Stoffen kennen gelernt. Du hast erkannt, dass hinter dem mol eine extrem große Teilchenzahl steckt und dass das mol eine Vereinfachung beim rechnen ist, um nicht mit so großen Zahlen jonglieren zu müssen. Du kannst außerdem die Molaren Massen von Stoffen mit Hilfe des Periodensystems berechnen und somit die Stoffmenge aus einer gegebenen Masse bestimmen. Tschüß und bis bald!

Informationen zum Video
24 Kommentare
  1. Default

    Sehr schönes Video, danke für die Hilfe!

    Von Schwalbe Charlotte, vor 6 Tagen
  2. Default

    Sehr gutes Video, vielen Dank!

    Von Patrizia Schmitt, vor 5 Monaten
  3. Default

    Sehr hilfreiches Video ,gut erklärt !

    Von Bw Winker, vor 6 Monaten
  4. Bianka

    Liebe Doreen,
    im Periodensystem der Elemente sind für jedes Atom die Massen angegeben. Ein mol Lithium hat also eine Masse von 6,94 g. Ein Mol Eisen ist dagegen deutlich schwerer mit 55,85 g. In der 4. Aufgabe der Übung soll nun die Teilchenanzahl in einem Kilogramm verglichen werden. Wenn ein Lithiumatom also wesentlich leichter ist, dann sind in einem Kilogramm Lithium wesentlich mehr Teilchen enthalten als in einem Kilogramm Eisen.

    Weiterhin viel Spaß an der Chemie!

    Von Bianca Blankschein, vor 9 Monaten
  5. Default

    Entschuldigung, aber in meinem Periodensystem wird lithium mit 6,94 mol angegeben. Anscheinen soll das größer als die Menge von Eisen mit 55,85 sein...

    Von Doreen 6, vor 9 Monaten
  1. Bianka

    Liebe Jaqueline,

    im Periodensystem der Elemente findest du für jedes Element eine Atommasse. Diese wird in u angegeben. Du hast recht, wenn du z.B. die Molare Masse von Eisen bestimmen willst, dann sind die Werte identisch.
    Die molare Masse kannst du aber auch von Verbindungen bestimmen. Dann jetzt sie sich zusammen aus den einzelnen Atommassen der beteiligten Atome.
    Um mit der Avogadro-Konstante N_A multiplizieren zu können, benötigst du die Stoffmenge in Mol, nicht die Molare Masse.

    Liebe Grüße aus der Chemie-Redaktion!

    Von Bianca Blankschein, vor etwa einem Jahr
  2. Bianka

    Hallo Ugurmiro,

    Calcium steht im Periodensystem der Elemente in der zweiten Hauptgruppe und trägt die Ordnungszahl 20. Seine Atommasse in u beträgt 40,078. Diese Atommasse muss nun auch verwendet werden, um die Molare Masse von Calciumhydroxid zu berechnen.

    Viel Spaß weiterhin an der Chemie!

    Von Bianca Blankschein, vor etwa einem Jahr
  3. Default

    Hallo , ich habe eine Frage zur Minute 6:25. Muss bei Ca nicht 20 g/mol stehen statt 40?

    Von Ugurmiro, vor etwa einem Jahr
  4. Default

    Hallo , ich habe noch eine Frage : Ist es grundsätzlich so , dass die Masse in U denselben Wert haben wie die Molare Masse M , nur dass sie sich in den Einheiten unterscheiden ? Ich finde das sehr merkwürdig und frage mich warum das so ist ... Denn wir machen auch das mit Dreisatz und wenn man dann zB bei Schwedel 32u mit 6*10hoch23 multipliziert , dann müsste doch etwas anderes rauskommen , oder ?

    Von Jacqueline Siemann , vor etwa einem Jahr
  5. Bianka

    Liebe Jacqueline,

    mol ist die Einheit der Stoffmenge und g/mol die Einheit der Molaren Masse. Die beiden Einheiten sollten also nicht verwechselt werden.
    Grundsätzlich lassen sich stöchiometrische Rechnungen auch über den Dreisatz lösen. Die Molare Masse gibt dir ja immer an, wie viel Gramm ein Mol des Stoffes wiegt. Wenn du nun wissen willst, wie schwer ein halbes Mol ist, kannst du natürlich einfach die Hälfte der Molaren Masse nehmen bzw weißt du, dass von dem Stoff, wenn er doppelt so viel wiegt, wie seine Molare Masse, 2 mol vorhanden sein müssen. Solche Aufgaben lassen sich also auch logisch, ohne eine Formel berechnen. Achte trotzdem immer auf die korrekte Einheit.

    Viel Spaß weiterhin mit der Chemie!

    Von Bianca Blankschein, vor etwa einem Jahr
  6. Default

    Sehr gutes Video ! :)
    Ich habe da noch eine Frage : Wir haben das immer mit dem Dreisatz gerechnet , also dass als Ergebnis zB nicht 50 mol stand sondern 50 gramm/mol . Bedeutet das dann dasselbe wie im Video ?

    Von Jacqueline Siemann , vor etwa einem Jahr
  7. Bianka

    Leider haben wir auch kein Video zu Verdünnungsreihen. Eventuell helfen dir aber die Zusammenhänge von Stoffmenge, Konzentration und Volumen, die in dem Video "Lösungen und Gehaltsangaben"
    http://www.sofatutor.com/chemie/videos/loesungen-und-gehaltsangaben?topic=759&back_button=1
    erklärt sind.

    Von Bianca Blankschein, vor etwa einem Jahr
  8. Default

    Hallo, ich finde kein Erklärungsvideo zu meinem Schulthema... Wir experimentieren im Labor mit Verdünnungsreihen und wir sollen mit irgendwelchen Begriffen wie Beta istwert, Beta sollwert, Betaprobe, Beta referenz und Beta standard rechnen. Ich suche schon seit langen nach hilfe doch finde keine.. Morgen hab ich schon meine Laborklausur. Ich hoffe ihr könntet vllt ein Erklärunsvideo dazu machen oder mir mal schnell Antworten :) Danke

    Von Alisaifullah, vor etwa einem Jahr
  9. Default

    Hallo vielen Dank erst mal. sehr gut erklärt.

    Verstehe nur nicht wieso die Stoffmene von Pb 29 ist?

    Von Ramuz84, vor mehr als einem Jahr
  10. Default

    Hat sich schon geklärt. Danke

    Von Dembowy, vor mehr als einem Jahr
  11. Default

    Wieso wird bei der Schwefel Aufgabe 32g zu 31,25 g ??

    Von Dembowy, vor mehr als einem Jahr
  12. Bianka

    Hallo,

    die molare Masse von Natrium beträgt 23 g/mol. Diese molare Masse wird dir im ersten Tipp angezeigt und auch so im Lösungsweg angegeben.
    Die 11, die du über dem Elementsymbol Na im Periodensystem findest, ist die Ordnungszahl. Diese gibt dir die Anzahl der Protonen und damit auch die Anzahl der Elektronen an, die Natrium besitzt.
    Weiterhin viel Spaß an der Chemie!

    Von Bianca Blankschein, vor fast 2 Jahren
  13. Default

    Bei der 3. Übungsaufgaben steht, dass Natrium eine Molare Masse von 11g/mol hätte. Es sind doch aber 22 g/mol Na :) oder?

    Von Monjakroetz, vor fast 2 Jahren
  14. Default

    Gut erklärt :)

    Von Thomas Tesch, vor fast 2 Jahren
  15. Default

    Jtz hab ich's

    Von Familiedachs, vor etwa 2 Jahren
  16. Default

    Ich versteh nicht warum '29' mal 10 hoch 23! Woher plötzlich die 29?

    Von Familiedachs, vor etwa 2 Jahren
  17. Bianka

    Liebe Daniela,

    es freut mich, dass dir unser Video weiter geholfen hat und wünsche dir auch weiterhin noch viel Spaß an der Chemie!

    Von Bianca Blankschein, vor mehr als 2 Jahren
  18. Default

    Ach ja: 6,022 x 4,83! Etwas später kapiert....

    Von Daniela Strothmann, vor mehr als 2 Jahren
  19. Default

    Wie kommt man auf die "29" mal 10 hoch 23 Teilchen? Danke und Grüße, Daniela

    Von Daniela Strothmann, vor mehr als 2 Jahren
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