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Molare Masse berechnen: Formel und Beispiele
Die molare Masse gibt an, welche Masse ein Mol eines Stoffes besitzt. Sie verbindet also die Masse einer Stoffportion mit ihrer Stoffmenge. Ihre typische Einheit ist g/mol.
Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!
Was bedeutet molare Masse?
Ein Mol bezeichnet eine Stoffmenge von ungefähr $6{,}022 \cdot 10^{23}$ gleichartigen Teilchen. Diese Teilchen können zum Beispiel Atome, Moleküle, Ionen oder Formeleinheiten sein.
Die molare Masse hat das Formelzeichen $M$ und ist definiert als
$$M = \frac{m}{n}$$
Dabei bedeuten:
- $M$: molare Masse in g/mol,
- $m$: Masse in g,
- $n$: Stoffmenge in mol.
Molare Masse
Die molare Masse ist die Masse pro Mol eines genau bezeichneten Stoffes. Ein Wert von 18 g/mol bedeutet: Eine Stoffmenge von 1 mol dieses Stoffes besitzt eine Masse von 18 g.
Die molare Masse ist keine gewöhnliche Masse. Eine Masse wird beispielsweise in Gramm angegeben, eine molare Masse dagegen in Gramm pro Mol.
Die Einheit g/mol bedeutet „Gramm je Mol“ oder „Gramm pro Mol“.
Wie berechnest du die molare Masse aus einer Formel?
Bei einem Element entspricht der Zahlenwert seiner Atommasse in u dem Zahlenwert seiner molaren Masse in g/mol. Die beiden Größen haben jedoch unterschiedliche Bedeutungen und Einheiten.
Für eine Verbindung gehst du in vier Schritten vor:
- Lies aus der Summenformel ab, welche Elemente vorkommen.
- Bestimme ihre Indexzahlen. Fehlt eine Indexzahl, zählt sie als 1.
- Multipliziere jede molare Masse mit der zugehörigen Indexzahl.
- Addiere alle Beiträge.
Wasser hat die Summenformel H₂O. Ein Molekül enthält zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom.
Gegeben sind:
- $M(\mathrm{H}) = 1{,}008$ g/mol,
- $M(\mathrm{O}) = 15{,}999$ g/mol.
Daher gilt:
$$M(\mathrm{H_2O}) = 2 \cdot 1{,}008 + 1 \cdot 15{,}999$$
$$M(\mathrm{H_2O}) = 18{,}015\;\mathrm{g/mol}$$
Die 2 hinter H verdoppelt den Beitrag des Wasserstoffs. Hinter O steht keine Zahl, also gilt dort der Index 1.
Je nach verwendeten Tabellenwerten und Rundung kann das Ergebnis auch als ungefähr 18 g/mol angegeben werden. Runde nicht stärker als die gegebenen Werte.
Wie rechnest du Masse und Stoffmenge um?
Aus der Grundformel entstehen zwei weitere Beziehungen:
$$M = \frac{m}{n}$$
$$m = M \cdot n$$
$$n = \frac{m}{M}$$
Wähle die Formel danach aus, welche Größe gesucht ist. Prüfe anschließend die Einheiten.
Für eine Reaktion werden 2 mol Aluminium benötigt. Die molare Masse beträgt 27 g/mol. Gesucht ist die Masse.
$$m = M \cdot n$$
$$m = 27\;\mathrm{g/mol} \cdot 2\;\mathrm{mol} = 54\;\mathrm{g}$$
Die Einheit mol kürzt sich. Übrig bleibt g, also die gesuchte Einheit einer Masse.
Auch die molare Masse kann aus einer gemessenen Masse und Stoffmenge bestimmt werden. Wiegen 0,4 mol eines Stoffes 130 g, dann gilt:
$$M = \frac{130\;\mathrm{g}}{0{,}4\;\mathrm{mol}} = 325\;\mathrm{g/mol}$$
Welche Fehler solltest du vermeiden?
Teilchenart nicht angeben: H bezeichnet ein Wasserstoffatom, H₂ ein Wasserstoffmolekül. Deshalb besitzen beide unterschiedliche molare Massen: ungefähr 1 g/mol für H und 2 g/mol für H₂.
Indexzahl übersehen: In Al₂O₃ müssen zwei Aluminium- und drei Sauerstoffbeiträge berücksichtigt werden. Mit gerundeten Werten ergibt sich
$$M(\mathrm{Al_2O_3}) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 102\;\mathrm{g/mol}$$
Masse mit molarer Masse verwechseln: 54 g ist eine Masse. 27 g/mol ist eine molare Masse.
Kilogramm ungeprüft einsetzen: Ist $M$ in g/mol gegeben, muss $m$ in Gramm eingesetzt werden. Beispielsweise sind 2 kg gleich 2000 g. Sonst entsteht ein Fehler um den Faktor 1000.
Atommasse und molare Masse gleichsetzen: Ihre Zahlenwerte können übereinstimmen. Die Atommasse eines Teilchens wird jedoch in u und die molare Masse eines Stoffes in g/mol angegeben.
Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.
Die molare Masse wird in angegeben. In der Formel H₂O hat Wasserstoff den Index . Vor einer Rechnung mit einer molaren Masse in g/mol werden 2 kg in umgerechnet.
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- Molare Masse
- Bedeutung: Masse pro Mol
- Grundformel: M = m/n
- Summenformel: Indexzahlen berücksichtigen und Beiträge addieren
- Umrechnungen: m = M · n und n = m/M
- Kontrolle: Teilchenart, Rundung und Einheiten prüfen
Die molare Masse verbindet Stoffmenge und Masse. Aus einer Summenformel bestimmst du sie, indem du jeden Elementwert mit seiner Indexzahl multiplizierst und die Beiträge addierst. Bei allen Rechnungen helfen dir die Einheiten zu erkennen, ob dein Ansatz passt.