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Atome sind zu klein, um eine sinnvolle Messung von chemischen Substanzen zu ermöglichen. Um mit sinnvollen Mengen an Substanzen arbeiten zu können, fassen Wissenschaftler sie in einer Einheit genannt „Mol“ zusammen. Ein Mol ist definiert als die Anzahl an Kohlenstoffatomen in zwölf Gramm eines Kohlenstoff-12-Isotops, also in etwa 6.022 x 10 23 Atome. Diese Zahl wird auch die Avogadro-Zahl oder Avogadro-Konstante genannt [1] X Forschungsquelle und als Maßzahl für alle Substanzen verwendet. Die Masse von einem Mol einer Substanz ist dessen molare Masse oder Molmasse.
Vorgehensweise
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Verstehe die molare Masse. Die molare Masse einer Substanz ist die Masse in Gramm von einem Mol dieser Substanz. [2] X Forschungsquelle Indem du die Atommasse des Elements verwendest und sie mit dem Umrechnungsfaktor von Gramm zu Mol (g/mol) multiplizierst, kannst du die molare Masse eines Elements bestimmen.
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Finde die relative Atommasse des Elements. Die relative Atommasse eines Elements ist die durchschnittliche Masse (in atomarer Masseneinheit) einer Probe all seiner Isotope. [3] X Forschungsquelle Diese Information findest du im Periodensystem der Elemente. Suche nach dem Element und achte auf die Zahl direkt unter seinem Symbol. Es wird sich dabei nicht um eine ganze Zahl, sondern eine Dezimalzahl handeln.
- Die relative Atommasse von Wasserstoff ist z.B. 1,007; für Kohlenstoff 12,0107; für Sauerstoff 15,9994 und für Chlor 35,453.
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Multipliziere die relative Atommasse mit der Konstante für die molare Masse. Diese ist als 0,001 Kilogramm pro Mol definiert, oder 1 Gramm pro Mol. Dadurch kannst du die atomare Masseneinheit in Gramm pro Mol umwandeln. Du bekommst also als molare Masse für Wasserstoff 1,007 Gramm pro Mol, für Kohlenstoff 12,0107 Gramm pro Mol, für Sauerstoff 15,9994 Gramm pro Mol und für Chlor 35,453 Gramm pro Mol.
- Manche Elemente kommen nur in zwei- oder mehratomigen Molekülen vor. Das bedeutet, wenn du die molare Masse eines Elements aus zwei Atomen bestimmen willst, wie z.B. Wasserstoff, Sauerstoff und Chlor, musst du erst dessen relative Masse bestimmen, sie mit der Konstante für die molare Masse multiplizieren und dann das Ergebnis noch mit zwei multiplizieren.
- Für H 2 : 1,007 x 2 = 2,014 Gramm pro Mol; für O 2 : 15,9994 x 2 = 31,9988 Gramm pro Mol; und für Cl 2 : 35,453 x 2 = 70,096 Gramm pro Mol.
- Die Eselsbrücke HONClBrIF kann dir helfen dich zu erinnern, welche Elemente nur in Molekülen von 2 Atomen vorkommen. Sie steht für Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Chlor, Brom, Jod und Fluor.
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Finde die chemische Formel der Verbindung. Dabei handelt es sich um die Anzahl an Atomen, die jedes einzelne Element der Verbindung bilden (diese Information findest du in jedem Chemie-Tafelwerk). Die Formel von Wasserstoffchlorid (Chlorwasserstoffsäure oder Salzsäure) ist z.B. HCl; für Glukose ist sie C 6 H 12 O 6 . Mit Hilfe dieser Formel kannst du die Anzahl an Atomen pro einzelnem Element bestimmen, die die Verbindung formen.
- Ein Element HCl besteht z.B. aus einem Atom Wasserstoff und einem Atom Chlor.
- Ein Element C 6 H 12 O 6 besteht z.B. aus sechs Atomen Kohlenstoff, zwölf Atomen Wasserstoff und sechs Atomen Sauerstoff.
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Finde die relative Atommasse jedes Elements in der Verbindung. Unter Verwendung des Periodensystems, finde die relative Atommasse für jedes Element. Das ist die Zahl direkt unter dem Elementsymbol. Wie schon in der ersten Methode für die molare Masse eines Elements, multiplizieren wir diese Massen anschließend mit 1 Gramm/Mol.
- Die relativen Atommassen der Elemente in Salzsäure sind: Wasserstoff, 1,007 g/mol und Chlor, 35,453 g/mol.
- Die relativen Atommassen der Elemente in Glukose sind: Kohlenstoff, 12,0107 g/mol; Wasserstoff, 1,007 g/mol und Sauerstoff, 15,9994 g/mol.
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Berechne die molare Masse jedes Elements in der Verbindung. Multipliziere die Atommasse der Elemente mit der Anzahl an Atomen des jeweiligen Elements in der Verbindung. Dadurch erhältst du die relative Verteilung der Elemente in der Verbindung. [4] X Forschungsquelle
- Bei Salzsäure (HCl) ist die molare Masse von jedem Element: 1,007 g/mol für Wasserstoff und 35,453 g/mol für Chlor.
- Bei Glukose (C 6 H 12 O 6 ) ist die molare Masse von jedem Element: Kohlenstoff, 12,0107 x 6 = 72,0642 g/mol; Wasserstoff, 1,007 x 12 = 12,084 g/mol; und Sauerstoff, 15,9994 x 6 = 95,9964 g/mol.
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Addiere die molaren Masse jedes Elements in der Verbindung. Dadurch erhältst du die molare Masse der gesamten Verbindung. Nimm die Produkte aus dem vorherigen Schritt und addiere sie alle zusammen, um die molare Masse der Verbindung zu bestimmen.
- Für Salzsäure beträgt die molare Masse 1,007 + 35,453 = 36,460 g/mol. Ein Mol Salzsäure hat also die Masse von 36,46 Gramm.
- Für Glukose beträgt die molare Masse 72,0642 + 12.,084 + 95,9964 = 180,1446 g/mol. Ein Mol Glukose hat also die Masse von 180,1446 Gramm.
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Tipps
- Auch wenn die meisten relativen Atommassen bis auf das Zehntausendstel (vierte Dezimalstelle) bekannt sind, werden sie in der alltäglichen Laborarbeit bei größeren Mengen meist auf zwei Dezimalstelle und weniger aufgerundet. Also wird die molare Masse von Chlor meist als 36,46 Gramm pro Mol und die von Glukose als 180,14 Gramm pro Mol angegeben.
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Was du brauchst
- Chemie-Tafelwerk oder ein Periodensystem der Elemente
- Taschenrechner
Referenzen
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