ZirkelschlagArbeitsblätter / Themen A–Z / Chemie
Stoffmenge n = m/M
Chemie · Klasse 9–11 · 6 Blätter · 75 Aufgaben
LehrplanHessen: E.2 Protolysereaktionen
Chemiker zählen Teilchen, wiegen aber Gramm. Die Stoffmenge n verbindet beides — mit einer einzigen Formel, die man in drei Richtungen benutzt.
Worum es geht
Teilchen sind zu klein zum Zählen. Deshalb fasst man sie in Paketen zusammen: 1 mol enthält 6,022 · 10²³ Teilchen, die Avogadro-Konstante NA. Ein Mol eines Stoffes wiegt so viele Gramm, wie seine molare Masse M angibt. Kennt man M, kann man jede Masse in eine Stoffmenge umrechnen und umgekehrt.
Die Formeln
| Gesucht | Formel | Einheiten |
|---|---|---|
| Stoffmenge | n = m / M | g : (g/mol) = mol |
| Masse | m = n · M | mol · g/mol = g |
| Teilchenzahl | N = n · NA | mol · mol⁻¹ = ohne Einheit |
Beispiel, Schritt für Schritt
Aufgabe: Welche Stoffmenge und wie viele Formeleinheiten sind 50,0 g CaCO₃? (M = 100,09 g/mol)
| Schritt | Rechnung | Warum |
|---|---|---|
| 1 · Formel wählen | n = m / M | gegeben ist eine Masse, gesucht eine Stoffmenge |
| 2 · Einsetzen | n = 50,0 g / 100,09 g/mol | die Einheit g kürzt sich, mol bleibt übrig — das bestätigt die Formel |
| 3 · Ausrechnen | n = 0,4996 mol | etwa ein halbes Mol, denn 50 g ist die Hälfte von 100 g |
| 4 · Teilchenzahl | N = 0,4996 mol · 6,022 · 10²³ mol⁻¹ | jedes Mol enthält NA Teilchen |
| 5 · Ergebnis | N = 3,008 · 10²³ | etwa die Hälfte von 6 · 10²³, passt zu n ≈ 0,5 mol |
Der typische Fehler
M durch m teilen statt m durch M. 100,09 / 50,0 ergibt 2,00 — eine glatte Zahl, die überzeugend aussieht. Die Einheit verrät den Fehler: (g/mol) : g ergibt 1/mol, keine Stoffmenge. Wer die Einheiten mitschreibt, merkt sofort, dass die Rechnung falsch herum ist.
So prüfst du dein Ergebnis
Einheiten mitrechnen und überschlagen. Kommt am Ende nicht die gesuchte Einheit heraus, ist die Formel falsch umgestellt. Dann schätzen: Ist die Masse kleiner als M, muss n kleiner als 1 mol sein. Zur Probe rückwärts rechnen: 0,4996 mol · 100,09 g/mol = 50,0 g.