EL-MO Elemente und Moleküle, Schulbuch

Avogadro-Konstante – Mol 1.2 Mol – Molmasse 10 10 Die Atome sind sehr klein. Man benötigt daher sehr viele Teilchen, um eine beobachtbare Menge von Teilchen zu erhalten. Im Alltag verwendet man „Dutzend“, um hier das Zwölffache einer bestimm- ten Sache zu charakterisieren. Aber das ist in atomaren Bereichen zu wenig. Ein Mol - die Einheit der Stoffmenge In der Chemie wird ein Mol zur Angabe einer Vielzahl von Teilchen gewählt. 1 mol = 6,02214 . 10 23 Teilchen ≈ 6 . 10 23 Teilchen Die Größe mit der man die Teilchenanzahl angibt, nennt man Stoffmenge n mit der Einheit mol . (Beachte: Mol als Begriff wird groß geschrieben, als Zei- chen für die Einheit klein.) Die Zahl 6 . 10 23 nennt man Avogadro-Konstante (Abb. 10–1) Ein Mol Wasserstoff-Atome sind 6 . 10 23 H-Atome, ein Mol Wasserstoff-Moleküle sind 6 . 10 23 H 2 -Moleküle (und damit 12 . 10 23 H-Atome), ein Mol Menschen sind 6 . 10 23 Menschen – viel mehr, als es jemals gab und geben wird. Die heutige Weltbevölkerung sind etwa 10 –14 mol. Beispiele zur Verdeutlichung der Anzahl von 1 mol Teilchen Zur Verdeutlichung, wie groß die Teilchenzahl von 1 mol ist, dienen folgende Gedankenexperimente (Rechne nach! Abb. 10–2): 1. Man schüttet ein Stamperl Schnaps (entspricht ca. 0,25 mol Alkohol-Mole- küle) ins Meer und verteilt dieses gleichmäßig in allen Weltmeeren. Danach schöpft man irgendwo einen Liter Wasser aus dem Meer. In diesem Liter Wasser (so wie in jedem anderen auch) befinden sich etwa 100 Alkohol- Moleküle aus unserem Schnapsglas. 2. Man streut 1 mol Würfelzuckerstücke (Kantenlänge 1 cm) über Österreich aus. Ganz Österreich ist dann mit Zuckerwürfeln bis zu einer Höhe von mehr als 7000 km bedeckt. Der Erdradius beträgt „nur“ ca. 6000 km. Das Mol in der Chemie In der Chemie denkt und arbeitet man ausschließlich mit Mol (Abb. 10–3). Die Formel C 6 H 12 O 6 bedeutet dass 1 mol (hier Traubenzucker) aus 6 mol C-Ato- men, 12 mol H-Atomen und 6 mol O-Atomen besteht. Die Reaktionsgleichung N 2 + 3 H 2 → 2 NH 3 bedeutet, dass 1 mol Stickstoff (N 2 ) mit 3 mol Wasserstoff (H 2 ) zu 2 mol Ammoniak (NH 3 ) reagieren. Konzentrationsangaben für zB: Säure wird mit 0,1 mol/L angegeben. Das be- sagt, dass 0,1 mol der Säure in einem Liter Wasser gelöst wurde. Beträgt die Konzentration 1 mol/L ist der Anteil der Säureteilchen zehnmal so groß. Abb. 010–1: Die Avogadro´sche Konstante Abb. 010–3: Der Molbegriff in der Chemie Abb. 010–2: 1 Mol = 6 . 10 23 Stück N A = 6,02214 . 10 23 ≈ 6 . 10 23 mol –1 • Diese Zahl gibt die Anzahl der Teilchen in einem Mol an • Diese Zahl ist der Umrechnungs- faktor zwischen den Massenein- heiten Gramm und Unit Rechne nach! 1. Das Volumen der Weltmeere beträgt 1,33 . 10 9 km 3 (lt. Schätzung 2010, Woods Hole Oceanographic Institution; Massachusetts) 2. Fläche von Österreich: 84000 km 2 Die Abbildung zeigt ein Molekül Traubenzu- cker mit 6 C-Atomen (schwarz), 12 H-Ato- men (weiß) und 6 O-Atomen (rot). 1 mol dieses Moleküls kann man nicht zeichnen, aber man brauchte dafür 6 mol C- Atome, 12 mol H-Atome und 6 mol O-Atome. Die Abbildung zeigt 3 H 2 -Moleküle (grau), die mit einem N 2 -Molekül (blau) zu 2 NH 3 -Molekü- len reagieren. Auf Grund der Winzigkeit arbeitet man aber immer mit einer Vielzahl von Teilchen, die man Mol nennt. Ein im Chemiesaal übliches Chemikalienetikett Du bist viel mol´iger als ich! Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv