Gehört zu: SI-Einheiten
Siehe auch: Thermodynamik
Die physikalische Größe “Stoffmenge”
Die physikalische Größe Stoffmenge wird in Mol gemessen. Auf der Schule (ca. 1960) hatte ich gelernt: 1 Mol ist das Atomgewicht in Gramm.
Im SI-System ist als Maßeinheit für die Stoffmenge das Mol festgelegt.
1971: Ein Mol ist die Menge einer Substanz, in der gleichviel Moleküle sind, wie in 12 g von Kohlenstoff 12C.
2019: Eine Stoffmenge von 1 Mol (= 1 mol) enthält die durch die Avogadro-Konstante (NA = 6.02214076 * 1023 mol−1) festgelegte Teilchenzahl. Die Avogadro-Konstante ist der Proportionalitätsfaktor zwischen der Stoffmenge und der Teilchenzahl N(X). Teilchen können hier Atome, Ionen, Moleküle, Formeleinheiten oder auch Elektronen sein. Formelzeichen und Teilchenart X werden zusammen als nX oder n(X) angegeben.
Avogadro
Der italienische Physiker Amedeo Avogadro (1776-1856) erkannte bereits 1811, dass gleiche Volumina verschiedener idealer Gase bei gleichem Druck und gleicher Temperatur die gleiche Anzahl Moleküle enthalten. Dies nennt man das Avogadrosche Gesetz.
Die Anzahl der Moleküle in einer Stoffmenge von 1 mol nennt man die Avogadro-Konstante. Die SI-Einheit 1 Mol wurde so festgelegt, das die Avogadrosche Zahl exakt:
NA = 6.02214076 * 1023 mol−1
beträgt.
Wenn man die Stoffmenge n einer Gaswolke kennt, kann man also die Teilchenzahl N in dieser Gaswolke berechnen als:
\( N = N_A \cdot n \\\ \)Anwendung in der Chemie
Bei chemischen Reaktionen schreibt mal ja als Reaktionsgleichung auf, mit welchen Molekülen eine chemische Reaktion abläuft. Beispielsweise wird aus Aluminiumcarbid und Wasser Methan und Aluminiumhydroxid:
\( Al_4C_3 + 12 H_2O \to 3 CH_4 + 4 Al(OH)_3 \)Was die Stoffmengen betrifft heist das, dass aus 1 Mol Aluminiumcarbid durch Zugabe von Wasser 3 Mol Methan entstehen.
Entnommen aus dem Youtube-Video: https://www.youtube.com/watch?v=dGsxo05xR7g
Die molare Masse M eines Stoffes ist die Masse pro Stoffmenge oder, anders gesagt, der Proportionalitätsfaktor zwischen Masse m und Stoffmenge n.
\( m = M \cdot n \\\ \)Die SI-Einheit ist kg/mol; in der Chemie ist g/mol üblich.
Anwendung in der Thermodynamik
In der Thermodynamik haben wir die Ideale Gasgleichung…