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Stoffmenge und Mol berechnen: n = m / M einfach erklärt

Chemiker arbeiten mit unvorstellbar vielen Teilchen: In einem Schluck Wasser stecken mehr Moleküle, als es Sterne in unserer Galaxie gibt. Um mit solchen Mengen rechnen zu können, gibt es die Einheit Mol. Sie ist das „Dutzend der Chemiker“ – nur mit einer viel größeren Zahl.

Was ist ein Mol?

Ein Mol ist eine Stoffmenge, die etwa 6,022 · 10²³ Teilchen enthält. Diese Zahl heißt Avogadro-Konstante (Nₐ). Ob Atome, Moleküle oder Ionen: Ein Mol enthält immer gleich viele Teilchen – so wie ein Dutzend immer zwölf Stück sind, egal ob Eier oder Brötchen.

Die molare Masse

Die molare Masse M gibt an, wie viel ein Mol eines Stoffes wiegt – in g/mol. Man findet sie im Periodensystem: Kohlenstoff hat 12 g/mol, Sauerstoff 16 g/mol, Wasserstoff 1 g/mol. Für Verbindungen addiert man die Werte der Atome: Wasser (H₂O) = 2 · 1 + 16 = 18 g/mol. Kohlenstoffdioxid (CO₂) = 12 + 2 · 16 = 44 g/mol.

Die Grundformel

Stoffmenge, Masse und molare Masse hängen über eine Formel zusammen: n = m / M. Dabei ist n die Stoffmenge in mol, m die Masse in g und M die molare Masse in g/mol. Umgestellt: m = n · M und M = m / n. Ein Formeldreieck hilft beim Umstellen.

Beispiel 1: Stoffmenge berechnen

Wie viel Mol sind 36 g Wasser? n = 36 g / 18 g/mol = 2 mol.

Beispiel 2: Masse berechnen

Wie viel wiegen 0,5 mol Kochsalz (NaCl)? M(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5 g/mol. m = 0,5 mol · 58,5 g/mol = 29,25 g.

Stöchiometrie: Rechnen mit Reaktionsgleichungen

Die Koeffizienten einer Reaktionsgleichung geben das Stoffmengenverhältnis an. Bei 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O reagieren 2 mol Wasserstoff mit 1 mol Sauerstoff zu 2 mol Wasser. Frage: Wie viel Wasser entsteht aus 8 g Wasserstoff?

n(H₂) = 8 g / 2 g/mol = 4 mol.
Verhältnis H₂ : H₂O = 2 : 2 = 1 : 1, also n(H₂O) = 4 mol.
m(H₂O) = 4 mol · 18 g/mol = 72 g.

Das molare Volumen von Gasen

Bei Gasen ist das Volumen oft praktischer als die Masse. Unter Normbedingungen (0 °C, 1013 hPa) nimmt ein Mol jedes Gases etwa 22,4 Liter ein. Bei Raumtemperatur (20 °C) sind es etwa 24 Liter.

Die Stoffmengenkonzentration

Für Lösungen gibt es die Konzentration c = n / V in mol/l. Eine Lösung mit 0,5 mol NaCl in 1 Liter Wasser hat c = 0,5 mol/l. Diese Größe wird bei Titrationen und pH-Berechnungen gebraucht.

Typische Fehler

Molare Masse falsch berechnet – Index vergessen (H₂O mit nur einem H).
Stoffmengenverhältnis aus der Gleichung nicht berücksichtigt.
Einheiten gemischt: mg und g, ml und l.
Bei zweiatomigen Gasen die molare Masse des Atoms statt des Moleküls verwendet (H statt H₂).

Ein fester Rechenweg

Bei stöchiometrischen Aufgaben hilft immer derselbe Weg: gegebene Masse in Stoffmenge umrechnen – über das Verhältnis aus der Gleichung zur gesuchten Stoffmenge – zurück in Masse. „Masse – Mol – Mol – Masse“ als Merkregel.

Teste dich selbst

Molare Masse von CO₂? – Lösung: 12 + 2 · 16 = 44 g/mol.
Wie viel Mol sind 88 g CO₂? – Lösung: 2 mol.
Masse von 3 mol Wasser? – Lösung: 54 g.
Wie viel Sauerstoff (O₂) braucht man für 4 g Wasserstoff laut 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O? – Lösung: 2 mol H₂ → 1 mol O₂ = 32 g.

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Häufige Fragen (FAQ)

Was ist ein Mol?

Eine Stoffmenge mit etwa 6,022 · 10²³ Teilchen – so viele, wie Atome in 12 g Kohlenstoff-12 enthalten sind.

Wie berechne ich die molare Masse einer Verbindung?

Man addiert die molaren Massen aller Atome der Formel aus dem Periodensystem, zum Beispiel H₂O = 2 · 1 + 16 = 18 g/mol.

Welche Formel verbindet Masse und Stoffmenge?

n = m / M – Stoffmenge gleich Masse geteilt durch molare Masse.

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