Stoffmenge (Mol)

Teile die Masse durch die molare Masse: $n =\frac{ m}{M}$. Die Masse m setzt du in Gramm ein, die molare Masse M in $\frac{g}{mol}$ aus dem Periodensystem, dann kommt die Stoffmenge in Mol heraus. Beispiel: 8,0 g Natriumhydroxid NaOH mit $M =\frac{ 40{,}0 g}{mol}$ ergeben $n =\frac{ 8{,}0}{40{,}0} = 0{,}20 mol$. Für Verbindungen berechnest du M vorher als Summe der Atommassen, bei NaOH also $22{,}99 + 16{,}00 + 1{,}008 \approx{}\frac{ 40{,}0 g}{mol}$. Achte darauf, dass Masse und molare Masse zur selben Teilchensorte gehören: Wer die Stoffmenge von Sauerstoffgas sucht, rechnet mit $M(O_{2}) =\frac{ 32{,}00 g}{mol}$, nicht mit $M(O) =\frac{ 16{,}00 g}{mol}$.

Ein Mol ist eine Zähleinheit für Teilchen, so wie ein Dutzend zwölf Stück bezeichnet. Seit der SI-Reform 2019 gilt: Ein Mol enthält exakt $6{,}02214076\times{}10^{23}$ Teilchen, das ist die Avogadro-Konstante. Der Clou dieser Zahl: Ein Mol Kohlenstoff-12 wiegt fast genau 12 g, ein Mol Wasser rund 18 g. Die molare Masse in $\frac{g}{mol}$ hat also denselben Zahlenwert wie die Atom- oder Molekülmasse in u. Dadurch kannst du mit einer Waage Teilchen zählen: Wiegst du 58,44 g Kochsalz ab, hast du genau ein Mol NaCl-Formeleinheiten vor dir. Chemische Reaktionen laufen in Teilchenverhältnissen ab, deshalb rechnet die gesamte Stöchiometrie in Mol.

Weil Reaktionsgleichungen Teilchenverhältnisse beschreiben, keine Massenverhältnisse. In 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O reagieren zwei Wasserstoffmoleküle mit einem Sauerstoffmolekül, aber eben nicht zwei Gramm mit einem Gramm: Massenmäßig sind es 4 g Wasserstoff auf 32 g Sauerstoff. Die Stoffmenge übersetzt die unhandliche Teilchenzahl in eine wägbare Größe und macht die Koeffizienten der Reaktionsgleichung direkt nutzbar: $\frac{n(H_{2})}{n}(O_{2}) =\frac{ 2}{1}$. Der typische Rechenweg in Klausuren lautet daher: gegebene Masse mit $n =\frac{ m}{M}$ in Stoffmenge umrechnen, über die Koeffizienten das Stoffmengenverhältnis anwenden und am Ende mit $m = n\cdot{}M$ zurück in die gesuchte Masse übersetzen.

Die Stoffmenge n ist die zentrale Drehscheibe: Zur Masse führt $m = n\cdot{}M$ mit der molaren Masse M, zur Teilchenzahl führt $N = n\cdot{}N_{A}$ mit der Avogadro-Konstante $N_{A} = 6{,}022\times{}10^{23} mol^{-1}$. Beispiel Wasser: 9,0 g entsprechen $n =\frac{ 9{,}0}{18{,}0} = 0{,}50 mol$, und das sind $N = 0{,}5\cdot{}6{,}022\times{}10^{23} \approx{} 3{,}0\times{}10^{23}$ Moleküle. Willst du von der Teilchenzahl zur Masse, gehst du immer über die Stoffmenge: erst $n =\frac{ N}{N_{A}}$, dann $m = n\cdot{}M$. Für Gase kommt eine dritte Brücke hinzu: Bei Normbedingungen nimmt ein Mol Gas etwa 22,4 L ein, sodass sich Stoffmengen auch aus Volumina ergeben.

Drei Klassiker. Erstens Einheiten mischen: Wer die Masse in Kilogramm einsetzt, während M in $\frac{g}{mol}$ steht, liegt um den Faktor 1000 daneben; rechne m immer in Gramm um. Zweitens die falsche Teilchensorte: Für Chlorgas gilt $M(Cl_{2}) =\frac{ 70{,}9 g}{mol}$, nicht $\frac{35{,}45 g}{mol}$; für Salze zählt die komplette Formeleinheit inklusive aller Indizes, bei Ca(OH)₂ also $\frac{74{,}10 g}{mol}$. Drittens Stoffmenge und Masse begrifflich verwechseln: 1 mol Blei und 1 mol Helium enthalten gleich viele Teilchen, wiegen aber 207 g bzw. 4 g. Ein schneller Plausibilitätscheck hilft: Ergebnis-Einheit prüfen (mol) und die Größenordnung mit dem Kopf überschlagen.