Gesamtmasse berechnen - so klappt es für chemische Verbindungen

Die Atommasse einer chemischen Verbindung berechnen

Um die Gesamtmasse einer chemischen Verbindung zu berechnen, müssen Sie zunächst die Atomgewichte bzw. die Atommasse der einzelnen Atome dieser chemischen Verbindung addieren.

• Das Atomgewicht wird dabei in der Einheit u (unit) angegeben und Sie können das Atomgewicht eines Elements dem Periodensystem entnehmen.
• Das Gewicht von einem unit beträgt dabei genau 1,66 x 10^-24 Gramm, was 1/12 der Masse eines isolierten Kohlenstoffatoms entspricht.
• Wenn Sie nun zum Beispiel die Gesamtmasse der chemischen Verbindung Wasser (H₂O) berechnen möchten, müssen Sie das Atomgewicht von zwei Wasserstoffatomen und von einem Sauerstoffatom addieren.
• Das Atomgewicht eines Wasserstoffatoms beträgt 1 u, das Atomgewicht von einem Sauerstoffatom beträgt 16u.
• Demnach würde ein Wasser-Molekül 18 u also rund 2,99 x 10^-23 Gramm wiegen.
• Das Gewicht in Gramm wäre folglich so gering, dass Sie dieses Gewicht niemals mit einer Waage messen könnten bzw. dass auch das Rechnen mit solch einer kleinen Zahl sehr umständlich wäre, weshalb Sie auch die Stoffmenge zum Berechnen der Gesamtmasse nutzen können.

Gesamtmasse mit der Stoffmenge berechnen

Um das Problem des geringen Gewichts von Atomen zu umgehen, wurde die Stoffmenge n erfunden.

• Die Stoffmenge bezeichnet dabei die quantitative Menge eines Stoffes und hat die Einheit „Mol“.
• Diese ist immer konstant und hat stets dieselbe Anzahl von 6 x 10²³ Teilchen (die sogenannte "Avogadro-Zahl")
• Übertragen auf das Beispiel Wasser bedeutet dies, dass ein Mol Wasser eine Stoffportion aus 6 x 10²³ Wasser-Molekülen ist.
• Um nun die Gesamtmasse zu berechnen, müssen Sie die molare Masse berechnen, also die auf 1 Mol des jeweiligen Stoffes bezogene Masse.
• Dazu müssen Sie zunächst lediglich die Atommasse ausrechnen und danach in Gramm hinschreiben. Bezogen auf das Beispiel Wasser wäre also die Atommasse 18 u und somit würde 1 Mol Wasser 18 Gramm wiegen und hätte genau 6 x 10²³ Teilchen.
• Aufgrund dieser relativ großen Zahl ist zum einen das Abwiegen möglich und zum anderen auch das Rechnen mit geringen Mengen im möglichen Bereich.
• Bei einer halben Stoffmenge (0,5 Mol) würde das Gewicht des Wasser-Moleküls nur noch 9 Gramm betragen.  Sie können sich dabei merken, dass die molare Masse (M) das Verhältnis der Stoffportion m und der Stoffmenge n ist. Die Formel dafür würde lauten "M=m/n" und die Einheit wäre g/mol.