Mol

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Das Mol mit dem Einheitenzeichen mol ist die in der Chemie gebräuchliche SI-Einheit für die Stoffmenge. Sie wurde so definiert, dass 12 g des Kohlenstoffisotops 12C genau einem Mol entspricht. Ein Mol enthält stets die gleiche Anzahl von Teilchen, die durch die nach Amedeo Avogadro (1776-1856) benannte Avogadro-Konstante bestimmt wird, für die nach dem Beschluss der Generalkonferenz für Maß und Gewicht ab 20. Mai 2019 der genaue Wert LaTeX: N_\mathrm{A} = 6{,}02214076 \cdot 10^{23} festgelegt wird und ab diesem Zeitpunkt die Grundlage der neuen Definition des Mols bilden soll. Die Avogadro-Konstante beruht auf der von Avogadro 1811 aufgestellten Hypothese, wonach gleiche Volumina eines idealen Gases bei gleichen Druck und gleicher Temperatur stets die gleiche Anzahl von Teilchen enthalten.

Die Avogadro-Konstante hängt mit der nach dem österreichischen Physiker und Chemiker Josef Loschmidt (1821-1895) benannten Loschmidt-Konstante LaTeX: n_\mathrm{0} = 2{,}686\;7811(15) \cdot 10^{25} \; \mathrm{m}^{-3} (auch LaTeX: N_\mathrm{L}), die die Anzahl LaTeX: N der Moleküle pro molarem Volumen LaTeX: V_0 \approx 22{,}414}\cdot 10^{-3}\,\frac{\mathrm{m^3}}{\mathrm{mol}} \approx 22{,}414}\,\frac{\mathrm{l}}{\mathrm{mol}} eines idealen Gases unter Normalbedingungen (273,15 K = 0 °C und 101,325 kPa) angibt, wie folgt zusammen:

LaTeX: n_0 = \frac{N}{V_0}

Molare Masse

Die molare Masse LaTeX: M, veraltet auch Molmasse oder Molgewicht genannt, gibt die Masse eines Stoffes pro Mol an, ist also der Quotient aus Masse LaTeX: m und Stoffmenge LaTeX: n:

LaTeX: M = \frac{m}{n}

Die SI-Einheit der molaren Masse ist kg/mol. In der Chemie wird sie meist in g/mol angegeben. So beträgt etwa die molare Masse von atomarem Wasserstoff (H) LaTeX: M_H = 1,00794 \, \mathrm{g/mol} bzw. von molekularem Wasserstoff (H2) LaTeX: M_{H_2} = 2 \times 1,00794 \, \mathrm{g/mol} = 2,01588 \, \mathrm{g/mol}.

Für ein Stoffgemisch aus LaTeX: Z Komponenten errechnet sich die mittlere molare Masse (auch mittlere Molmasse oder mittleres Molgewicht) LaTeX: \overline{M} aus der Summe der Einzelmassen LaTeX: m_z dividiert durch die Summe der Stoffmengen LaTeX: n_z:

LaTeX: \overline{M} = \frac{\sum_{z=1}^Z m_z}{\sum_{z=1}^Z n_z}

Molenbruch

Der Molenbruch LaTeX: x_i gibt für ein Gemisch von mehrerer Stoffe den Stoffmengenanteil einer einzelnen Komponente an der gesamten Stoffmenge LaTeX: n an, d.h.:

LaTeX: x_i = \frac{n_i}{n}\ \ \text{mit}\ \ n = \sum_{z=1}^Z n_z

Siehe auch