Chemie: Volumenverhältnis und Mol
Wenns um Chemie geht, bin ich zu nichts zu gebrauchen, und da die Chemie_Arbeit vor der Tür steht bin ich so ziemlich in Panik. Selbst die leichtesten reaktionen gehen nicht in meinen Kopf rein. Also bitte ich um ne Erklärung für besonders Dumme :) Kann mir jemand genau erklären was ein Volumenverhältnis ist und/oder was es mit dem Mol auf sich hat? Ich kann die rechnung ausführen verstehe aber den sinn des mols nicht... wenn ihr versteht was ich meine :) Danke im Vorraus :D
2 Antworten
Sicher kennst du die Menge 1 Dutzend. Das sind 12 Stück. Wenn Teilchen miteinander reagieren, dann ist das nicht ein beliebiges Durcheinander, sondern ganz ordentlich.
Man kann das mit einer Hochzeit vergleichen. Bei einer "normalen" Hochzeit hierzulande heiraten ein Mann und eine Frau. Das Verhältnis ist Mann zu Frau = 1:1. In Tibet kam es früher vor, dass eine Frau zwei Männer heiratete (weil die Feldarbeit so schwer ist). Da ist das Verhältnis Mann : Frau = 2 : 1. Im Orient konnte man früher als Mann bis zu vier Frauen heiraten. Da war dann das Verhältnis Mann : Frau = 1 : 4.
Genau so ist es bei Teilchen. Aber einzelne Teilchen sind völlig uninteressant, weil die Dinger so klein sind. Also müssen mehrere Teilchen "heiraten" oder besser reagieren. 1 Dutzend wäre schon besser, aber es ist viel zu wenig. In der Chemie ist daher 1 mol die Menge, welche man betrachtet. 1 mol entspricht 6,022 * 10²³ Teilchen.
Bei Gasen ist es nun ganz bequem, da sie so weit auseinander sind, dass es egal ist, wie groß sie sind. 1 mol Gasteilchen hat daher immer das gleiche Volumen von 22,414 Litern (bei 0°C) oder ca. 24 L beu 20 °C. Wenn Gase reagieren, kann man daher statt der Menge auch das Volumen nehmen. Wasserstoff und Sauerstoff reagieren daher im Verhältnis 2:1 zu Wasser. Beachte dabei, dass elementare Gase (außer den Edelgasen) immer zu Zweit vorkommen: H2, O2, N2 usw.
Rechnen kann man auch, wenn man die Massen hat. Die Stoffmenge n erhält man aus der Masse einer beliebigen Stoffportion, dividiert durch die Masse der Einheitsportion von 1 mol. n = m/M.
viel Erfolg.
Mit dem Mol hat es das Zählen von Teilchen auf sich, nichts besonders schwieriges. Das Teilchen zählen braucht man, wenn man wissen möchte, in welchem Verhältnis man die Ausgangsstoffe mischen soll und wie viel Produkt man zu erwarten hat.
Zählt man die Teilchen, kommen ganz schnell sehr große Zahlen zusammen. Deshalb verwendet man eine größere Einheit, man nennt sie das mol.
1 mol = 6.022*10^23 Teilchen
Lass Dich nicht von der krummen Zahl stören, die kommt aus der Geschichte der Chemie, es ist nur eine Einheit zum Teilchen zählen.
Und jetzt ein Beispiel: Du verbrennst Methan (CH4) in einer Flamme mit Sauerstoff (O2) zu Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O). In welchem Verhältnis mischst Du CH4 und O2, wenn beide Edukte vollständig verbraucht werden sollen?
Die Reaktionsgleichung lautet
CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O
Also brennt 1 Teilchen CH4 mit 2 Teilchen O2 oder auch ganz entsprechend 1 mol CH4 mit 2 mol O2.
Bei idealen Gasen ist das Volumen proportional zur Stoffmenge (den molen), also baust Du den Brenner so, dass doppelt so viel Volumen Sauerstoff wie Methan gemischt wird. Dabei entsteht pro mol eingesetztem Methan 1 mol CO2 und 2 mol H2O.
Du kannst die Molmassen (auch Molekulargewicht genannt) der Stoffe ausrechnen, wenn Du mit dem PSE ausgerüstet bist, weil sich die Molmasse aus der der Atome, aus denen das Molekül gebaut ist, summiert.
Wenn Du mole und Molmassen kennst, kannst Du ausrechnen, welche Masse die eingesetzten und erzeugten Stoffe haben:
M = m/n
M = Molmasse [g/mol]
n = Stoffmenge [mol]
m = Masse [g]
Eigentlich nicht schwer, oder? Alles klar? ;-)