Das Mol

Das Mol ist die international anerkannte Einheit der Stoffmenge. Ein Mol eines Stoffes enthält immer die exakt selbe Menge an Teilchen (Atomen oder Molekülen) - nämlich $6{,}02214076\cdot10^{23}$ Teilchen.

Das Symbol für die Stoffmenge ist $n$ , die Einheit ist $\text{mol}$ . Die Stoffmenge $n\ =\ 1\ \text{mol}$ entspricht also genau einem Mol.

Der Begriff "Mol" lässt sich gut mit dem Begriff "Dutzend" vergleichen.

So wie ein Dutzend Eier immer genau $12$ Eier beinhaltet, so sind in einem Mol Wasser immer genau $6{,}022\cdot10^{23}$ Teilchen enthalten.

Definition "Das Mol"

Definition

Das Mol ist über die Avogadro-Konstante ( $N_A$ ) definiert.

Die Avogadro-Konstante wurde 2019 auf genau $6{,}02214076\ \cdot\ 10^{23}\ \text{mol}^{-1}$ festgelegt.

Sie ist nach Amadeo Avogadro benannt und sie ist definiert als die Teilchenzahl ( $N$ ) pro Stoffmenge ( $n$ ).

Die Avogadro-Konstante gibt also an, wie viele Teilchen in einem Mol eines Stoffes sind.

Die Einheit der Avogadro-Konstante ist [ $\frac{1}{\text{mol}\ }$ ] oder anders geschrieben [ $\text{mol}^{-1}$ ]. Die Einheit der Stoffmenge ist [ $\text{mol}$ ].

\displaystyle N_A\ =\frac{\text{Anzahl der Teilchen}}{\text{Stoffmenge}}\ =\ \frac{N}{n}

Für die Stoffmenge $n\ =\ 1\ \text{mol}$ ist die Teilchenzahl gleich der Avogadro-Konstante.

\displaystyle N_A\ =\frac{\text{Anzahl der Teilchen}}{\text{Stoffmenge}}\ =\ \frac{N}{n}

\displaystyle N_A\ =\frac{\text{Anzahl der Teilchen}}{\text{Stoffmenge}}\ =\ \frac{N}{n}

Da die volle Avogadro-Konstante sehr lang ist und Chemiker faul sind, wird sie meist gerundet. Für Berechnungen verwendet man also nicht die ganze Zahl ( $6{,}02214076\ \cdot\ 10^{23}$ ) sondern die gerundete ( $6{,}022\ \cdot\ 10^{23}$ ).

1.) Beispiel

Mithilfe der oben beschriebenen Formel kannst du beispielsweise ausrechnen, wie viele Wasserteilchen in 3,5 mol Wasser sind.

\displaystyle N_A\ =\frac{\text{Anzahl der Teilchen}}{\text{Stoffmenge}}\ =\ \frac{N}{n}

Die Avogadro-Konstante ( $N_{A\ }\ =\ 6{,}022\ \cdot\ 10^{23}\ \text{mol}^{-1}$ ) und die Stoffmenge ( $n\ =\ 3{,}5\ \text{mol}$ ) sind gegeben. Also muss die Formel zuerst umgestellt werden.

\displaystyle N_A\ =\frac{\text{Anzahl der Teilchen}}{\text{Stoffmenge}}\ =\ \frac{N}{n}

Zuletzt können die Werte eingesetzt und die Teilchenmenge berechnet werden.

\displaystyle N_A\ =\frac{\text{Anzahl der Teilchen}}{\text{Stoffmenge}}\ =\ \frac{N}{n}

Verwendung

Die Einheit Mol wird auch häufig umgangssprachlich verwendet, um eine Konzentration anzugeben. Die offizielle Einheit der Konzentration $\text{(c) }$ wird in "mol pro Liter", als Formelzeichen $\text{[mol/l]}$ angegeben. So werden Salzlösungen beispielsweise als x-molare Salzlösung bezeichnet.

Das bedeutet, dass in einem Liter Wasser x mol Salz gelöst worden sind.

Wenn du schon einmal mit Chemikalien gearbeitet hast, hast du eine solche Angabe eventuell auch schonmal auf Etiketten von Chemikalien gesehen.

Mithilfe der Formel kannst du also auch berechnen, wie viele Teilchen Kochsalz in einer 2,5 molaren Salzlösung enthalten sind.

\displaystyle N_A\ =\frac{\text{Anzahl der Teilchen}}{\text{Stoffmenge}}\ =\ \frac{N}{n}

Die Avogadro-Konstante ( $N_{A\ }\ =\ 6{,}022\ \cdot10^{23}\ \text{mol}^{-1}$ ) und die Stoffmenge ( $n\ =\ 2{,}5\ \text{mol}$ ) sind gegeben. Also musst du auch hier wieder die Formel umstellen.

\displaystyle N_A\ =\frac{\text{Anzahl der Teilchen}}{\text{Stoffmenge}}\ =\ \frac{N}{n}

Zuletzt setzt du noch die Werte ein und du kannst die Teilchenmenge berechnen.

\displaystyle N_A\ =\frac{\text{Anzahl der Teilchen}}{\text{Stoffmenge}}\ =\ \frac{N}{n}

2.) Beispiel

Natürlich kannst du nicht nur die Teilchenzahl mithilfe dieser Formel berechnen, du kannst auch die Stoffmenge $\text{(n in der Einheit mol)}$ berechnen, wenn du die Zahl an Teilchen gegeben hast. Da die Teilchenzahl $\text{(N) }$ natürlich sehr groß ist, bietet es sich an, Mengen als Stoffmenge $\text{(n) }$ anzugeben.

Hast du beispielsweise $\text{(N = }3{,}011\ \cdot10^{23\ } \text{)}$ Teilchen Gold, kannst du daraus berechnen, welche Stoffmenge Gold du hast.

\displaystyle N_A\ =\frac{\text{Anzahl der Teilchen}}{\text{Stoffmenge}}\ =\ \frac{N}{n}

Die Avogadro-Konstante ( $N_{A\ }=\ 6{,}022\cdot10^{23}\text{mol}^{-1}$ ) und die Teilchenzahl $\text{(N = } 3{,}011\cdot10^{23}\text{)}$ hast du gegeben. Nun musst du wieder die Formel umstellen.

\displaystyle N_A\ =\frac{\text{Anzahl der Teilchen}}{\text{Stoffmenge}}\ =\ \frac{N}{n}

Zuletzt kannst du die Werte einsetzen und die Stoffmenge $\text{(n in der Einheit mol) }$ berechnen.

\displaystyle N_A\ =\frac{\text{Anzahl der Teilchen}}{\text{Stoffmenge}}\ =\ \frac{N}{n}

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Quellen

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