1.3. Die Stoffmenge „n“


Atome sind so klein, dass in einem Gramm Kohlenstoff über 50 000 000 000 000 000 000 000
(über 50 Trilliarden) Atome enthalten sind. Wenn man genau nachzählt, so findet man in 
12 g Kohlenstoff 
602 200 000 000 000 000 000 000 Atomteilchen. 
Da es sehr umständlich ist solche großen Zahlen anzuschreiben, nimmt man besser 
die mathematische Abkürzung 6,022 x 1023 , oder, noch eleganter, die chemische Formulierung 1 mol.

Das „Mol“ ist eine Stoffmenge, die eine bestimmte Teilchenzahl beschreibt, ähnlich wie bei dem Begriff das
„Dutzend“, welches 12 Teilchen bedeutet.

Die Stoffmenge wird mit dem Kleinbuchstaben „n“ beschrieben, die Teilchenzahl (Atom- und Molekülzahl)
mit dem Großbuchstaben „N“.

Die Zahl der Teilchen in 12 g Kohlenstoff, nämlich 6,022 x 1023 , heißt Loschmidtsche Zahl  
oder Avogadro-Konstante, dargestellt durch die Symbole „NL“ oder „NA“.

Für Berechnungen sind folgende Formelschreibweisen üblich:


Aufgabe: Wie lange würde die gesamte Weltbevölkerung brauchen, um 1 mol Zwetschgenknödel zu verzehren?

Lösung: 
Zwecks leichterer Berechnung nehmen wir an, dass jeder Mensch in jeder Sekunde einen 
Zwetschgenknödel essen könnte (und sich sonst mit gar nichts anderem mehr beschäftigen würde und 
beliebig lang leben könnte).
1 Jahr = 3,16 x
Ein Mensch könnte also im Jahr 31 600 000 Knödel essen.
Die Menschheit umfasst etwa 6 Milliarden Individuen. Pro Jahr könnten ca. 1,9 xKnödel 
gegessen werden.
Dividiert man die Loschmidtsche Zahl durch diese erhaltene Zahl, ergibt sich eine Gesamtesszeit von 
über 3 Millionen Jahre.
Die gesamte Weltbevölkerung von 6 Milliarden Menschen müsste also 3 Millionen Jahre lang nichts anderes tun,
als Tag und Nacht jede Sekunde einen Zwetschgenknödel essen, sollte 1 mol Knödel verzehrt werden.


1.4. Die Molare Masse „M“

Wie oben beschrieben findet man 6,022 x 1023 Teilchen oder 1 mol Kohlenstoff in 12 g Kohlenstoff.
Die Molare Masse von Kohlenstoff ist also 12 Gramm .
Formelschreibweise:  
Die Molaren Massen findet man im Periodensystem der Elemente. Es sind die gleichen Zahlen wie die
relativen und absoluten Atommassen.

Allgemeiner Formelansatz:
(M = Molare Masse, m = Masse eines beliebigen Stoffes, n = Stoffmenge des Stoffes).


1.5. Das Molare Volumen Vm

Bei gasförmigen Stoffen nehmen 1 mol Gasteilchen fast das gleiche Volumen ein:

Gas

 

 

molares Volumen

 

ideales Gas

 

 

22,41

 

 

Wasserstoff

 

 

22,44

 

 

Helium

 

 

22,43

 

 

Sauerstoff

 

 

22,39

 

 

Stickstoff

 

 

22,40

 

 

Chlor

 

 

22,06

 

 

Kohlendioxid

 

 

22,62

 

 

Ammoniak

 

 

22,08

 

 

Methan

 

 

22,38

 

 

Ethan

 

 

22,17

 

 

Propen

 

 

21,73

 

 

Schwefelwasserstoff

 

22,14

 

 

Chlormethan

 

 

21,89

 

 

Vor allem Sauerstoff, Wasserstoff, Helium, Stickstoff und Methan haben sehr ähnliche Werte:
22,4 l / mol. Aber auch die übrigen Gase weichen nicht sehr von diesem Wert ab.

Das Volumen eines Mols eines idealen Gases hat den Wert 22,4 l/mol.


Vm = 22,4 l/mol

Allgemeiner Formelansatz:

 

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