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Molare Masse

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Chemie

Vermutlich kennst du aus der Physik den Begriff der Dichte, mit dem du ausrechnen kannst wie viel ein bestimmtes Volumen von einem Stoff wiegt. Du kannst also mithilfe der Dichte beispielsweise ausrechnen, wie viel 3 L Wasser wiegen. Analog zur Dichte, gibt es in der Chemie den Begriff der Molaren Masse, mit dem du ausrechnen kannst, wie viel eine bestimmte Teilchenanzahl von einem Stoff wiegt.

Molare Masse Definition

Die molare Masse M ist, in Bezug zu einer Verbindung, definiert als die für sie spezifische Masse pro Stoffmenge. Entsprechend errechnet sie sich als Quotient von Masse m und Stoffmenge n und hat die Einheit :

Die Stoffmenge n wird in der Einheit mol angegeben und 1 mol entspricht ungefähr 6.022 * 1023 Teilchen einer Verbindung. In anderen Worten entspricht n der Teilchenanzahl. Das heißt, dass du mit der molaren Masse M berechnen kannst, wie viele Teilchen einer Verbindung du brauchst, um eine bestimmte Masse zu erhalten. Beachte hierbei, dass jede Verbindung deshalb eine für sie spezifische molare Masse hat, weil jede Verbindung aus unterschiedlichen oder/und unterschiedlich vielen Atomen zusammengesetzt ist, wobei die Atome ihrerseits auch unterschiedlich schwer sind.

Wieso aber sind Atome unterschiedlich schwer? Atome sind nach dem Bohrschen Atommodell aus einem Atomkern und einer Atomhülle aufgebaut. Im Atomkern befinden sich die in etwa gleich schweren Protonen und Neutronen, die im Vergleich zu den Elektronen in der Atomhülle viel schwerer sind. Somit ist die Masse der Elektronen hinsichtlich des Gesamtgewichts des Atoms vernachlässigbar klein. Dabei ist es die Anzahl der Protonen, die bestimmt von welchem Element der Chemiker redet bzw. welche chemischen Eigenschaften ein Element hat. Zum Beispiel ist ein Atom mit nur einem Proton im Atomkern ein Wasserstoffatom, ein Atom mit sechs Protonen ein Kohlenstoffatom. Aus der unterschiedlichen Protonenanzahl resultiert dann auch die unterschiedlich hohe Masse von Atomen. Genauso kann dasselbe Element sogenannte Isotope haben, bei denen die Protonenanzahl aller Isotope zwar dieselbe ist, aber die Neutronenanzahl unterschiedlich. Man spricht dann zwar vom selben Element, aber Isotope haben genauso unterschiedlich hohe Massen. Mehr zu diesem Thema erfährst du in den Artikeln zum Thema Bohrsches Atommodell und Isotop.

Wir betrachten die beiden Verbindungen Cl2 und C2H4OH und ihre molaren Massen M(Cl2) 71 und M(C2H4OH) 46 . Wie viele Teilchen Cl2 und C2H4OH bräuchtest du jeweils, um auf eine Masse von 500g zu kommen? Dazu stellst du die Formel der molaren Masse nach n um, da eine Teilchenanzahl gesucht ist:

Für die Masse m setzt du für beide Verbindungen 500g ein. Nur bei der molaren Masse M musst du für jede Verbindung verschiedene Werte einsetzen, weil jede Verbindung eine für sie spezifische molare Masse hat.

Molare Masse berechnen

Im vorherigen Beispiel waren die molaren Massen von zwei Verbindungen angegeben, doch wie kommt man auf diese Werte? Die Summenformel von Verbindungen gibt an, aus welchen Atomen und aus wie vielen dieser Atome eine Verbindung zusammengesetzt ist. Das heißt, dass sich die molare Masse einer Verbindung aus der Summe der molaren Massen ihrer Atome zusammensetzt. Dabei ist die molare Masse jedes Atoms im Periodensystem angegeben, und zwar an jedem Elementkärtchen in der oberen, rechten Ecke.

Abbildung 1: die molare Masse von Stickstoff ist exemplarisch eingekreist

Du sollst die molare Masse der Verbindung CH4N2O bestimmen. Die Summenformel verrät dir, dass sich die Verbindung aus einem Kohlenstoffatom, vier Wasserstoffatomen, zwei Stickstoffatomen und einem Sauerstoffatom zusammensetzt.

Wenn sich kein Index an einem Elementsymbol befindet, bedeutet es, dass das Atom nur einmal vorkommt. Man könnte auch statt CH4N2O alternativ C1H4N2O1 schreiben, was aber unüblich ist.

C
H
N
O
1
4
2
1

Nachdem du die Atomanzahl der enthaltenen Elemente bestimmt hast, musst du die für jedes Element entsprechende molare Masse vom Periodensystem ablesen. Dann würdest du erhalten:

C
H
N
O
12
1
14
16

Jetzt musst du nur noch die herausgelesenen molaren Massen jedes Elements mit der Atomanzahl multiplizieren und alle Werte addieren, um die molare Masse der Verbindung CH4N2O zu erhalten.

  • Die molare Masse einer Verbindung ist das Verhältnis von Masse zu Stoffmenge
  • Die molare Masse hat die Einheit und errechnet sich nach der Formel , wobei m die Masse in g (gramm) und n die Stoffmenge in mol ist
  • Die molare Masse von Atomen kann man am Periodensystem ablesen
  • Anhand der Summenformel einer Verbindung kann man ablesen, von welchem Element wie viele Atome in der Bindung vorhanden sind; dadurch lässt sich die molare Masse einer Verbindung berechnen, indem man die molaren Massen der vorkommenden Elemente mit ihrer Atomanzahl multipliziert und alle Werte anschließend addiert

Finales Molare Masse Quiz

Frage

Die molare Masse ist ...

Antwort anzeigen

Antwort

... der Quotient aus der Masse einer Substanz und der Stoffmenge dieser Substanz. 

Frage anzeigen

Frage

Welches Formelzeichen hat die molare Masse?

Antwort anzeigen

Antwort

Das Formelzeichen M bezeichnet die Molare Masse.

Frage anzeigen

Frage

Wie lautet die Einheit der molaren Masse?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Einheit ist Gramm pro Mol (g/mol).

Frage anzeigen

Frage

Beschreibe die Berechnung der Molaren Masse in Worten.

Antwort anzeigen

Antwort

  1. Zu jedem Element entnimmt man aus der Summenformel den stöchiometrischen Koeffizienten.

  2. Zu jedem Element muss dann z.B. aus Tabellen die molaren Masse entnommen werden.

  3. Die Molare Masse entspricht der Summe der molaren Massen der Elemente multipliziert mit ihren stöchiometrischen Koeffizienten.
Frage anzeigen

Frage

Wie kann man die molare Masse einfacher berechnen?

Antwort anzeigen

Antwort

Im Periodensystem steht bei jedem Element die Atommasse in der atomaren Masseneinheit. Der Wert der Atommasse entspricht dem Wert der molaren Masse, die molare Masse kann also auch aus dem Periodensystem abgelesen und addiert werden.

Frage anzeigen
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