Chemie · Lösungen / Stöchiometrie

Stoffmengenkonzentration

Die Stoffmengenkonzentration c (Molarität) gibt an, wie viel Mol eines gelösten Stoffes in einem Liter Lösung stecken. Sie verbindet Stoffmenge und Lösungsvolumen.

GrundlegendPrüfungsrelevant

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Formel

c = \frac{n}{V}

LaTeX: c = \frac{n}{V}

c in mol/L · n in mol · V in L (Volumen der Lösung)

Variablen & Einheiten – Stoffmengenkonzentration

Symbol	Bedeutung	Einheit
c	Stoffmengenkonzentration (Molarität)	mol/L
n	Stoffmenge des gelösten Stoffes	mol
V	Volumen der fertigen Lösung	L

Herleitung & Hintergrund – Stoffmengenkonzentration

V ist das Volumen der fertigen Lösung, nicht des zugegebenen Lösungsmittels; deshalb füllt man im Messkolben auf die Marke auf. Mit n = m/M folgt c = m/(M·V). Beim Verdünnen bleibt die Stoffmenge erhalten, daraus folgt c₁·V₁ = c₂·V₂. Umgangssprachlich heißt eine Lösung mit c = 1 mol/L „einmolar".

Prüfungs-Blueprint

Gültigkeitsbereich

Gilt für homogene Lösungen; V ist das Volumen der fertigen Lösung bei gegebener Temperatur, nicht das des Lösungsmittels.

Herleitung in Schritten

Die Konzentration normiert die gelöste Stoffmenge auf das Lösungsvolumen, damit Proben vergleichbar werden.

1Die entnommene Stoffmenge n wächst proportional mit dem entnommenen Volumen.
2Der Quotient c = n/V ist daher volumenunabhängig und charakterisiert die Lösung.

Umstellen

Stoffmenge

n = c \cdot V

Kern jeder Titrationsrechnung.

Konzentration aus Einwaage

c = \frac{m}{M \cdot V}

Kombination mit n = m/M für die Laborpraxis.

Verdünnung

c_{1} \cdot V_{1} = c_{2} \cdot V_{2}

Die Stoffmenge bleibt beim Verdünnen erhalten.

Aufgabenvariante

5,85 g NaCl in 500 mL Lösung: Wie groß ist c?

n = 5,85/58,44 = 0,100 mol; c = 0,100 mol / 0,500 L = 0,200 mol/L.

Wie viel mol HCl stecken in 25 mL Salzsäure mit c = 0,8 mol/L?

n = c·V = 0,8 mol/L · 0,025 L = 0,020 mol.

Typische Fehler

Volumen in Millilitern einsetzen.

V in Liter umrechnen: 250 mL = 0,250 L.

Volumen des Lösungsmittels statt der Lösung verwenden.

Im Messkolben auf das Endvolumen auffüllen; c bezieht sich auf die fertige Lösung.

Massenkonzentration β = m/V mit c verwechseln.

c zählt mol, β Gramm; Umrechnung über c = β/M.

Klausurkontext

Titration und Maßanalyse, Verdünnungsreihen und pH-Aufgaben mit starken Säuren und Basen.

Die typischen Fehler stecken als eigene Karten im Prüfungsset. Einmal aktiv trainiert, passieren sie in der Klausur selten.

Diese Fehler im Set trainieren Ich habe schon ein Konto

Formelcluster

Mengenrechnung in Lösung

Verbindet Stoffmenge, Einwaage und pH-Rechnung im Labouralltag.

n = \frac{m}{M}

Stoffmenge (Mol)

p H = - l g ([H_{3} O^{+}])

pH-Wert-Definition

p H = p K_{a} + lo g \frac{[ A ^{-} ]}{[ H A ]}

Henderson-Hasselbalch-Gleichung

Rechenbeispiel

5,85 g NaCl (M = 58,44 g/mol) in 500 mL Lösung: n = 5,85/58,44 = 0,100 mol → c = n/V = 0,100/0,500 = 0,200 mol/L.

Anwendungsgebiete

Maßanalyse und Titration, Lösungen ansetzen im Labor, Infusions- und Medikamentendosierung, pH-Berechnungen, Pufferherstellung

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Frage (Vorderseite)

Welche Formel beschreibt Stoffmengenkonzentration?

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Wie stellst du c = n/V nach Stoffmenge um?

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Welcher typische Fehler passiert bei c = n/V?

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Wissenschaftliche Quellen

[1]Mortimer, C.E., & Müller, U. (2019). Chemie: Das Basiswissen der Chemie. Thieme.

Häufige Schreibweisen & Suchanfragen

c=n/Vc = n/VStoffmengenkonzentration berechnenMolaritätmol/LKonzentration berechnen Chemiemolar concentrationmolarityVerdünnung c1 V1 = c2 V2

Weitere Chemie-Formeln

p \cdot V = n \cdot R \cdot T

Ideales Gasgesetz

k = A \cdot e^{- E_{A} / (R \cdot T)}

Arrhenius-Gleichung

p H = p K_{a} + lo g \frac{[ A ^{-} ]}{[ H A ]}

Henderson-Hasselbalch-Gleichung

E = E^{0} - \frac{RT}{z F} ln Q

Nernst-Gleichung

Spaced Repetition

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Häufige Fragen zu Stoffmengenkonzentration

Wie berechnet man die Stoffmengenkonzentration einer Lösung?+

Teile die gelöste Stoffmenge durch das Volumen der Lösung: c = n/V, mit n in Mol und V in Litern. Ist statt der Stoffmenge die Einwaage gegeben, rechnest du zuerst mit n = m/M um. Beispiel: 5,85 g Kochsalz (M = 58,44 g/mol) werden in Wasser gelöst und auf 500 mL aufgefüllt. Dann ist n = 5,85/58,44 = 0,100 mol und c = 0,100/0,500 = 0,200 mol/L. Zwei Stolpersteine: Das Volumen muss in Litern stehen, also 500 mL = 0,500 L, und es zählt das Volumen der fertigen Lösung, nicht die Menge des zugegebenen Wassers. Deshalb wird im Messkolben bis zur Eichmarke aufgefüllt.

Was bedeutet eine 1-molare Lösung?+

Eine 1-molare Lösung enthält genau ein Mol des gelösten Stoffes pro Liter Lösung, also c = 1 mol/L. Die Sprechweise „molar" (abgekürzt M) ist im Laboralltag üblich: Eine 0,1-molare Salzsäure hat c(HCl) = 0,1 mol/L. Wichtig ist der Bezug auf das Lösungsvolumen: Für eine 1-molare NaCl-Lösung wiegst du 58,44 g NaCl ab, löst sie in etwas Wasser und füllst dann auf exakt einen Liter auf. Du gibst nicht einen Liter Wasser zu, denn der gelöste Stoff verändert das Volumen. Vorsicht auch beim Begriff Molalität: Sie bezieht sich mit mol/kg auf die Masse des Lösungsmittels und ist eine andere Größe.

Wie rechnet man eine Verdünnung mit c₁·V₁ = c₂·V₂?+

Beim Verdünnen bleibt die gelöste Stoffmenge gleich, nur das Volumen wächst. Aus n = c·V folgt deshalb c₁·V₁ = c₂·V₂. Beispiel: Du brauchst 250 mL Salzsäure mit c = 0,1 mol/L und hast eine Stammlösung mit c = 1,0 mol/L. Dann ist V₁ = c₂·V₂/c₁ = 0,1·0,250/1,0 = 0,025 L. Du pipettierst also 25 mL Stammlösung in einen 250-mL-Messkolben und füllst mit Wasser bis zur Marke auf. Die Formel gilt für reines Verdünnen ohne Reaktion. Praxisregel für Säuren: immer die Säure ins Wasser geben, nie umgekehrt, wegen der Verdünnungswärme.

Was ist der Unterschied zwischen Stoffmengenkonzentration und Massenkonzentration?+

Die Stoffmengenkonzentration c = n/V zählt Mol pro Liter, die Massenkonzentration β = m/V zählt Gramm pro Liter. Beide beziehen sich auf das Lösungsvolumen, unterscheiden sich aber um die molare Masse: β = c·M. Eine Kochsalzlösung mit c = 0,15 mol/L hat also β = 0,15·58,44 ≈ 8,8 g/L; das entspricht ungefähr physiologischer Kochsalzlösung (9 g/L). Für chemische Rechnungen ist c die nützlichere Größe, weil Reaktionen in Stoffmengenverhältnissen ablaufen; auf Verpackungen und in der Medizin begegnet dir dagegen oft β. Prüfe in Aufgaben deshalb genau, welche Konzentration gemeint ist, und rechne bei Bedarf über M um.

Wie nutzt man c = n/V bei einer Titration?+

Bei der Titration bestimmst du eine unbekannte Konzentration über den Verbrauch einer Maßlösung bekannter Konzentration. Am Äquivalenzpunkt gilt für eine 1:1-Reaktion wie HCl + NaOH: n(Säure) = n(Base), also c₁·V₁ = c₂·V₂. Beispiel: 20,0 mL Salzsäure unbekannter Konzentration verbrauchen 12,5 mL Natronlauge mit c = 0,1 mol/L. Dann ist n(NaOH) = 0,1·0,0125 = 1,25×10⁻³ mol = n(HCl), und c(HCl) = 1,25×10⁻³/0,0200 = 0,0625 mol/L. Bei anderen Stöchiometrien, etwa Schwefelsäure mit zwei Protonen, musst du das Stoffmengenverhältnis aus der Reaktionsgleichung einbauen: n(NaOH) = 2·n(H₂SO₄). Genau hier passieren die meisten Klausurfehler.