1.1 Gase bestehen aus Molekülen
Viele Gase bestehen nicht aus einzelnen Atomen, sondern aus Molekülen — und gleiche Gasvolumina enthalten gleich viele davon.
1.1.1 Molekül
Kleinstes Teilchen eines Stoffes aus fest miteinander verbundenen Atomen.
1.1.1 Molekülformel
Der Index zählt die Atome im Molekül, der Koeffizient davor die Moleküle.
1.1.1 Elementmoleküle
Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und die Halogene bilden zweiatomige Moleküle; Edelgase bestehen aus einzelnen Atomen.
1.1.2 Volumenverhältnisse
Bei Gasreaktionen verhalten sich die Volumina wie kleine ganze Zahlen — wie die Koeffizienten.
Gleiches Volumen ist nicht gleiche Masse
1 L Sauerstoff und 1 L Wasserstoff enthalten gleich viele Moleküle — ein O2-Molekül ist aber 16-mal so schwer. Deshalb wiegt der Liter Sauerstoff 16-mal so viel.
1.2 Stoffmenge und molare Masse
Teilchen sind zu klein zum Zählen. Die Stoffmenge bündelt sie zu handlichen Paketen, die molare Masse macht sie wiegbar.
1.2.1 Stoffmenge n
Gibt an, wie viele Teilchen eine Stoffportion enthält — gezählt in Mol.
1.2.1 Das Mol
Ein festes Paket aus genau 6,022 · 1023 Teilchen — wie ein Dutzend, nur viel größer.
1.2.2 Molare Masse M
Masse von 1 mol eines Stoffes. Ihr Zahlenwert ist gleich der Teilchenmasse in u.
1.2.2 Verbindungen
Molare Massen aller Atome der Formel addieren — Indizes mitzählen.
Das Mol ist eine Anzahl
1 mol Wasserstoff wiegt 2 g, 1 mol Eisen 56 g — aber beide Portionen enthalten gleich viele Teilchen. Das Mol ist keine Masseneinheit.
1.2 Molares Volumen und Rechenweg
Bei Gasen hängt das Volumen nur von der Stoffmenge ab — nicht von der Gasart. Damit lässt sich jede Größe über n in jede andere umrechnen.
1.2.3 Molares Volumen
Volumen von 1 mol eines Gases — für alle Gase gleich groß.
1.2.3 Bedingungen
Das molare Volumen hängt von Temperatur und Druck ab.
1.2.4 Drehscheibe n
Jede Umrechnung läuft über die Stoffmenge: gegeben → n → gesucht.
1.2.4 Mit Gleichungen
Die Koeffizienten einer Reaktionsgleichung geben das Stoffmengenverhältnis an.
Einheitenprobe rettet Punkte
Wer n = M : m rechnet, erhält die Einheit mol−1 statt mol. Setze Einheiten immer mit ein — dann fällt ein falsch umgestellter Bruch sofort auf.
Die Regeln, an denen die Punkte hängen
Diese drei Stellen kosten in der Arbeit am häufigsten Punkte.
Elementgase sind zweiatomig
Für Sauerstoffgas gilt M(O2) = 32 g/mol, nicht 16 g/mol. Gleiches gilt für H2 (2 g/mol), N2 (28 g/mol) und Cl2 (71 g/mol).
Molares Volumen nur für Gase
18 g Wasser sind 1 mol, aber keine 22,4 L, sondern etwa 18 mL. Das molare Volumen gilt nicht für Flüssigkeiten und Feststoffe.
Erst n, dann alles andere
Nie direkt Gramm in Liter oder Gramm eines Stoffes in Gramm eines anderen umrechnen: immer zuerst die Stoffmenge bestimmen, dann weiter.
