Die Molmasse ist das Gewicht eines Mols einer Substanz. Ein Mol ist eine bestimmte Anzahl von Teilchen. Es beträgt 6,022 x 10^23. Diese Zahl ist wichtig. Es verbindet die mikroskopische Welt der Atome mit der makroskopischen Welt der Gramm.
Chemiker nutzen die Molmasse, um das Gewicht einer Substanz zu ermitteln. Es funktioniert für Elemente. Es funktioniert für Moleküle. Die Standardeinheit ist Gramm pro Mol (g/mol). Das Internationale Einheitensystem verwendet Kilogramm pro Mol (kg/mol). Aber die meisten Laborarbeiten beschränken sich auf Gramm.
Diese Zahlen finden Sie im Periodensystem. Schauen Sie sich die Atommasse an. Es ist die gleiche Zahl wie die Molmasse. Nehmen Sie Wasserstoff. Seine Atommasse beträgt 1,00794. Seine Molmasse beträgt 1,00794 g/mol. Nimm Stickstoff. Er liegt bei 14,0067 g/mol.
Dieser Zufall erleichtert die Berechnung. Sie müssen nicht zwei verschiedene Datensätze nachschlagen. Das Periodensystem gibt Ihnen den Schlüssel zur Umrechnung zwischen Atomen und Gramm.
So berechnen Sie die Molmasse für Verbindungen
Die Berechnung der Molmasse einer Verbindung ist unkompliziert. Es ist eine Summe. In der Formel addieren Sie die Massen aller Atome.
Erste. Identifizieren Sie jedes Element in der chemischen Formel.
Zweite. Finden Sie die Atommasse jedes Elements im Periodensystem.
Dritte. Multiplizieren Sie diese Masse mit der Anzahl der Atome dieses Elements in der Formel.
Vierte. Addieren Sie alle Ergebnisse.
Schauen wir uns Wasser an. H2O.
Zwei Wasserstoffatome. Ein Sauerstoffatom.
Wasserstoff beträgt 1,00794 g/mol.
Sauerstoff beträgt 15,999 g/mol.
Berechnung:
2 * 1,00794 = 2,01588
1 * 15,999 = 15,999
Gesamt = 18,01488 g/mol.
Rundungsfragen in der Wissenschaft. Aber das Prinzip ist einfach. Das Gesamtgewicht des Moleküls ist die Summe seiner Teile. Dies gilt für Salze. Es gilt für komplexe organische Verbindungen. Dies gilt für Polymere.
Warum ist das außerhalb des Klassenzimmers wichtig?
Arzneimittel erfordern eine präzise Dosierung. Ein Milligramm Unterschied kann die Wirkung eines Arzneimittels verändern.
Die Materialwissenschaft ist auf exakte Verhältnisse angewiesen.
Umwelttests messen Schadstoffe in Teilen pro Million.
Ohne genaue Molmassendaten funktioniert keines dieser Felder richtig. Die Zahlen sind nicht abstrakt. Sie sind die Grundlage der quantitativen Chemie.
Die Brücke zwischen der mikroskopischen Welt der Atome und der makroskopischen Welt, die wir auf einer Waage wiegen können, ist die Molmasse. Es ist nicht nur eine Zahl, die man sich für einen Chemietest einprägt. Es ist der Umrechnungsfaktor, mit dem Sie Atome durch Wiegen zählen können.
Die Formel ist einfach:
Molmasse = Masse / Mol
Hier ist der Trick, den die meisten Schüler schon früh übersehen. Die Molmasse eines Elements oder einer Verbindung ist numerisch identisch mit seiner Atom- oder Molekülmasse, nur mit unterschiedlichen Einheiten. Sie wechseln von atomaren Masseneinheiten (amu) zu Gramm pro Mol (g/mol).
Nehmen Sie Sauerstoff. Das Periodensystem gibt seine Atommasse mit 15,9994 amu an. Das bedeutet, dass ein Mol Sauerstoffatome genau 15,9994 Gramm wiegt.
Um die Molmasse einer Verbindung zu ermitteln, addiert man die Massen der einzelnen Elemente. Multiplizieren Sie die Masse jedes Elements mit seiner Anzahl in der Formel.
Schauen wir uns Ammoniak (NH3) an.
Sie benötigen die Molmasse von Stickstoff plus die dreifache Molmasse von Wasserstoff.
- Stickstoff: 14,0067 g/mol
- Wasserstoff: 1,00794 g/mol
Also 14,0067 + (1,00794 x 3) = 17,03052 g/mol.
Sobald Sie diese Zahl haben, können Sie zwischen Masse und Menge umrechnen. Da ein Mol die Anzahl der Avogadro-Teilchen (6,022 x 10^23) enthält, sagt Ihnen die Kenntnis der Molmasse genau, wie viele Teilchen in einem Gramm der Substanz enthalten sind.
Wenn Sie die Gesamtmasse einer Probe und die Molmasse der Substanz kennen, ist die Bestimmung der Moe-Zahl eine einfache Division.
Mol = Masse / Molmasse
Angenommen, Sie haben einen 100-Gramm-Tank mit Ammoniak. Um herauszufinden, wie viele Mol Sie haben, teilen Sie 100 durch 17,03052. Das Ergebnis sind etwa 5,87 Mol.
Das sind fast 6 Mol Gas. Oder etwa 3,5 x 10^24 Moleküle.
„Die Molmasse ist der Schlüssel, der Gewicht in Zahl umwandelt.“
Gemeinsame Molmassen, die Sie kennen sollten
Sie müssen nicht jedes Mal alles neu berechnen. Das Auswendiglernen einiger Grundwerte spart Zeit und reduziert Fehler.
Sauerstoffgas (O2) : Da Sauerstoff zweiatomig ist, verdoppelt man die Atommasse. 15,9994 x 2 = 31,9988 g/mol.
Kohlenstoff (C) : Das Rückgrat der organischen Chemie. 12,011 g/mol.
Kohlenmonoxid (CO) : Kohlenstoff plus Sauerstoff. 12,011 + 15,9994 = 28,0101 g/mol.
Kohlendioxid (CO2) : Ein Kohlenstoff, zwei Sauerstoffe. 12,011 + (2 x 15,9994) = 44,0095 g/mol. Dies ist entscheidend für das Verständnis der Treibhausgasemissionen nach Gewicht.
Kalium (K) : Ein essentieller Elektrolyt. 39,0983 g/mol.
Natrium (Na) : Die andere Seite der Salzmedaille. **22,98
