Die Stoffmenge als Drehscheibe
Masse, Volumen und Teilchenzahl hängen jeweils über einen festen Faktor mit \(n\) zusammen.
- Masse:\(n=\dfrac{m}{M}\) und \(m=n\cdot M\); \(M\) aus dem PSE.
- Volumen (Gas):\(n=\dfrac{V}{V_m}\) und \(V=n\cdot V_m\); \(V_m\) passend zur Temperatur.
- Teilchenzahl:\(n=\dfrac{N}{N_A}\) und \(N=n\cdot N_A\); \(N_A=6{,}022\cdot10^{23}\,\mathrm{mol^{-1}}\).
- Weg:gegebene Größe → \(n\) → gesuchte Größe. Nie direkt von Gramm zu Litern.
Lies die Portion, tippe auf deine Vorhersage und drücke „Prüfen“: Der Rechenweg läuft sichtbar über die Stoffmenge in der Mitte. Die Kreise m, V, N und n zeigen dir per Klick oder Enter ihre Formeln.
Halte fest: Jede Umrechnung braucht zwei Schritte — erst zur Stoffmenge n, dann von n zur gesuchten Größe. Ein grober Überschlag vorher (mehr oder weniger als 1 mol?) schützt vor Fehlern um den Faktor 10.
Über n rechnen: \(n=\dfrac{m}{M}=\dfrac{V}{V_m}=\dfrac{N}{N_A}\)
Herleitung:
Rechnen mit System
Ein fester Ablauf macht jede Aufgabe gleich.
- Gegeben / gesucht:Größen mit Einheit notieren, Stoff und Formel dazuschreiben.
- Schritt 1:Stoffmenge \(n\) aus der gegebenen Größe berechnen.
- Schritt 2:gesuchte Größe aus \(n\) berechnen.
- Einheitenprobe:\(\mathrm{g}:\mathrm{\tfrac{g}{mol}}=\mathrm{mol}\), \(\mathrm{mol}\cdot\mathrm{\tfrac{L}{mol}}=\mathrm{L}\). Kürzt sich alles passend, stimmt der Ansatz.
- Reaktionen:Die Koeffizienten der Reaktionsgleichung geben das Stoffmengenverhältnis an: \(\mathrm{C}+\mathrm{O_2}\rightarrow\mathrm{CO_2}\) heißt \(n(\mathrm{C}):n(\mathrm{CO_2})=1:1\).
Bei Reaktionen: Stoffmengen verhalten sich wie die Koeffizienten der Reaktionsgleichung — Massen nicht.
Allgemeine Hinweise
Nie Gramm durch Liter pro Mol
\(\mathrm{g}:\mathrm{\tfrac{L}{mol}}\) ergibt keine sinnvolle Größe. Rechne immer erst die Stoffmenge aus.
Erst überschlagen
Ist die Masse kleiner als \(M\), liegt weniger als 1 mol vor — dann muss auch \(V\) kleiner als \(V_m\) sein.
Teilchenart festlegen
Chlorgas besteht aus \(\mathrm{Cl_2}\): \(M=71\,\mathrm{\tfrac{g}{mol}}\), nicht 35,5. Und 1 mol \(\mathrm{H_2O}\) enthält 3 mol Atome.
