Die Stoffmenge und das Mol

Die Stoffmenge und das Mol

• Die Stoffmenge \(n\) ist eine der sieben Basisgrößen des SI-Systems. Ihre Einheit ist das Mol (Einheitenzeichen: mol).
• Ein Mol enthält genau \(6{,}022\cdot 10^{23}\) Teilchen. Diese Zahl heißt Avogadro-Konstante \(N_A\). Welche Teilchen gemeint sind – Atome, Moleküle, Ionen – muss immer dazugesagt werden.
• Wie ein Dutzend: „Ein Dutzend Eier“ und „ein Dutzend Autos“ meinen beide zwölf Stück, obwohl das Gewicht völlig verschieden ist. Genauso meint ein Mol immer dieselbe Anzahl, nie dieselbe Masse.
• Die Größenordnung ist schwer vorstellbar: \(6\cdot 10^{23}\) Reiskörner würden die Erde meterhoch bedecken. Genau deshalb braucht die Chemie ein so großes Zählmaß – ein Wassertropfen enthält schon etwa \(1{,}7\cdot 10^{21}\) Moleküle.
• Formel: \(n = \dfrac{N}{N_A}\), wobei \(N\) die Teilchenzahl ist.

1. Wie viele Wassermoleküle sind 0,5 mol?
   Lösung

   \(0{,}5\cdot 6{,}022\cdot 10^{23} = 3{,}011\cdot 10^{23}\).
2. Eine Probe enthält \(1{,}2044\cdot 10^{24}\) Atome. Welche Stoffmenge ist das?
   Lösung

   \(n = \dfrac{1{,}2044\cdot 10^{24}}{6{,}022\cdot 10^{23}} = 2\ \mathrm{mol}\).
3. Warum ist die Angabe „ein Mol Sauerstoff“ ohne Zusatz ungenau?
   Lösung

   Es bleibt offen, ob Sauerstoffatome (O) oder -moleküle (O₂) gemeint sind; die Masse unterscheidet sich um den Faktor zwei.

1. Schätzt, wie lange das Zählen von einem Mol Reiskörner dauern würde, wenn eine Person pro Sekunde ein Korn zählt. Vergleicht das Ergebnis mit dem Alter des Universums.