Die Stoffmenge ist am Anfang immer etwas knifflig zu verstehen. Sie ist ein physikalische Größe, die die Menge eines Stoffes in einem System beschreibt und wird mit der Maßeinheit Mol angegeben, genau wie eine Strecke mit der Maßeinheit Meter angegeben wird.
Achtung: Menge bedeutet hier jedoch nicht Masse!
Mit der Menge ist die Anzahl der kleinsten Einheiten, die den Stoff beschreiben, gemeint.
Achtung : Stoffmenge nicht mit Molarer Masse verwechseln!
Das Münzen-Beispiel am Ende sollte den Unterschied zwischen Molarer Masse und Stoffmenge erklären. Die Molare Masse hat die Maßeinheit g/Mol und ist damit von der Stoffmenge abhängig, ähnlich wie die Maßeinheit km/h von der Zeit abhängig ist.
Da chemische Reaktionen immer in einem ganzzahligen Verhältnis von Stoffeinheiten ablaufen, ist die Stoffmenge eine zentrale Größe in der Chemie.
z.B. 2 Na + 2 H2O -> 2 NaOH + H2
In Worten: Zwei Natrium-Einheiten reagieren mit zwei Wasser-Einheiten zu zwei Natriumhydroxid-Einheiten und einer Wasserstoffgas-Einheit.
Da ein Mol immer die gleiche Anzahl an Einheiten enthält, kann man auch sagen:
Ein Mol Natrium reagiert mit zwei Mol Wasser zu zwei Mol Natriumhydroxid und einem Mol Wasserstoff.
Welchen nutzen hat die Verwendung von der Einheit Mol?
- Die Zahlen sind übersichtlicher (1 mol ist einfacher zu schreiben als 6,023 * 10^23 Teilchen)
- Es ist möglich anhand des Atomgewichtes (Maßeinheit: Dalton bzw. u) direkt die benötigte Masse für eine chemische Reaktion aus dem Periodensystem abzulesen, denn das Atomgewicht entspricht im Zahlenwert der Molaren Masse
Die Molare Masse wird oft am Anfang mit der Stoffmenge verwechselt, oder es ist nicht ganz klar wo der unterschied zwischen beiden liegt.
Stell dir vor du hast ein Glas voller 2 cent Münzen (Stoff-Einheiten). Jede Münze wiegt 3g (die Molare Masse [g/mol] bzw. [g/münze]). Alle Münzen wiegen 180g (die Masse [g]), also hast du 60 Münzen (Die Stoffmenge [mol]).
Ein beispiel für einen anderen Stoff:
Du hast 5ct Münzen (andere Stoff-Eiheiten). Jede Münze wiegt 4g (Anderer Stoff, andere Molare Masse). Alle Münzen wiegen wieder 180g, also hast du 45 Münzen, das sind 15 Münzen weniger.
Für eine Gedanken-Reaktion heißt das:
2ct + 5ct reagieren zu 7 ct
-> Ein mol 2ct reagieren mit einem mol 5ct zu einem mol 7ct.
Wenn man jetzt 180g 2ct mit 180g 5ct reagieren lässt, dann bleiben 15 der 2ct Münzen übrig. Sie können nicht mehr zu 7ct reagieren, weil keine 5ct Münzen mehr vorhanden sind. Bei solch einer Reaktion würde man also Edukt verschwenden. Oder noch schlimmer, es könnten 7ct zu 9ct weiter reagieren.
Da man weiß, wie groß die benötigte Stoffmenge von 5ct ist (60), rechnet man die benötigte Masse für 5ct mit der Molaren Masse von 5ct aus:
Masse = 60 * 4g = 240g
Für alle Umrechnungen gibt es die Formeln:
M = m/n Die Molare Masse ist gleich der Masse durch die Stoffmenge.
oder
n = m/M Die Stoffmenge ist gleich der Masse durch die Molare Masse.
oder
m = n*M Masse ist gleich Stoffmenge mal der Molaren Masse