Avogadro-Zahl-Rechner - Mol zu Molekül-Konverter

Was ist die Avogadro-Zahl?

Die Avogadro-Zahl gibt an, wie viele Teilchen in einem Mol eines Stoffes enthalten sind: genau 6,02214076 × 10²³. Ein Mol ist eine Einheit, mit der Chemiker Atome, Moleküle oder Ionen zählen, so wie „Dutzend“ eine Einheit für zwölf Stück ist. Dieser Rechner rechnet mithilfe dieser Konstante zwischen Mol und der Anzahl der Moleküle um.

Formel der Avogadro-Zahl

Die Anzahl der Moleküle ist gleich der Stoffmenge in Mol mal der Avogadro-Konstante:

$N = n \times N_A$

• $N$ ist die Anzahl der Moleküle (oder Atome, Ionen oder anderen Teilchen)
• $n$ ist die Stoffmenge in Mol
• $N_A$ ist die Avogadro-Konstante, 6,02214076 × 10²³ pro Mol

Für die Umkehrung teilen Sie die Anzahl der Moleküle durch die Konstante:

$n = N \div N_A$

Seit 2019 hat die Avogadro-Konstante per Definition diesen exakten Wert. Sie ist eine der sieben definierenden Konstanten des Internationalen Einheitensystems (SI) und weist daher keine Messunsicherheit auf.

So berechnen Sie Moleküle aus Mol

1. Nehmen Sie die Stoffmenge in Mol.
2. Multiplizieren Sie sie mit 6,02214076 × 10²³.
3. Das Ergebnis ist die Anzahl der Moleküle.

Durchgerechnetes Beispiel

Beginnen Sie mit 2 Mol eines Stoffes.

$N = 2 \times 6.02214076 \times 10^{23} = 1.204428152 \times 10^{24}$

Also enthalten 2 Mol etwa 1,204,428,152,000,000,000,000,000 Moleküle, üblicherweise geschrieben als 1,204428 × 10²⁴.

So berechnen Sie Mol aus Molekülen

1. Nehmen Sie die Anzahl der Moleküle.
2. Teilen Sie sie durch 6,02214076 × 10²³.
3. Das Ergebnis ist die Stoffmenge in Mol.

Durchgerechnetes Beispiel

Beginnen Sie mit 3,01107038 × 10²³ Molekülen.

$n = 3.01107038 \times 10^{23} \div 6.02214076 \times 10^{23} = 0.5$

3,01107038 × 10²³ Moleküle entsprechen also einem halben Mol.

Verwendung des Rechners

Geben Sie einen Wert in das Feld für Mol ein, um die Anzahl der Moleküle zu erhalten, oder geben Sie einen Wert in das Feld für Moleküle ein, um die Stoffmenge in Mol zu erhalten. Haben beide Felder einen Wert, verwendet der Rechner das Feld für Mol. Zur Orientierung kann ein Stoffname hinzugefügt werden; er wird in das kopierte Ergebnis übernommen, hat aber keinen Einfluss auf die Berechnung. Negative Zahlen werden nicht akzeptiert, weil eine Stoffmenge nicht kleiner als null sein kann. Null ist eine gültige Eingabe und ergibt das Ergebnis null.

Wo die Avogadro-Zahl verwendet wird

Chemiker nutzen die Avogadro-Zahl, um zwischen zwei Größenordnungen zu wechseln: den Mol in einer ausgeglichenen chemischen Reaktionsgleichung und der tatsächlichen Anzahl der reagierenden Atome oder Moleküle. Sie kommt in mehreren Bereichen der Wissenschaft vor.

• Stöchiometrie: Umrechnung zwischen den Stoffmengen der Edukte und Produkte in einer chemischen Reaktionsgleichung.
• Gasgesetze: Zusammenhang zwischen der Anzahl der Gasmoleküle und Volumen, Druck und Temperatur.
• Lösungschemie: Bestimmung, wie viele Moleküle in einer Lösung bekannter Molarität gelöst sind.
• Molare Masse: Umrechnung zwischen der Masse einer Probe und ihrer Stoffmenge in Mol, woraus sich dann die Anzahl der Moleküle ergibt.
• Biochemie: Abschätzung, wie viele Protein-, DNA- oder Enzymmoleküle in einer Probe vorhanden sind.

Geschichte der Avogadro-Zahl

Die Konstante ist nach dem italienischen Wissenschaftler Amedeo Avogadro (1776–1856) benannt, obwohl er sie nie gemessen hat. Im Jahr 1811 vermutete er, dass gleiche Gasvolumina bei gleicher Temperatur und gleichem Druck gleich viele Moleküle enthalten. Diese Idee heißt heute Avogadrosches Gesetz.

Der österreichische Wissenschaftler Johann Josef Loschmidt schlug erstmals einen Weg vor, die Anzahl der Moleküle in einem bestimmten Gasvolumen abzuschätzen, und zwar im Jahr 1865. Der Name „Avogadro-Zahl“ kam später. Der französische Physiker Jean Perrin schlug 1909 vor, die Konstante nach Avogadro zu benennen, als er die Brownsche Bewegung untersuchte, das zufällige Zittern kleiner, in einer Flüssigkeit schwebender Teilchen. Perrin bestimmte die Konstante anhand solcher Teilchen. Er erhielt den Nobelpreis für Physik 1926 für seine Arbeiten zur körnigen, diskontinuierlichen Struktur der Materie.

Im Jahr 2019 legte eine internationale Neudefinition der SI-Basiseinheiten die Avogadro-Konstante auf genau 6,02214076 × 10²³ pro Mol fest und beendete damit Jahrhunderte immer genauerer experimenteller Messungen.

Häufig gestellte Fragen

Was ist die Avogadro-Zahl? Sie gibt an, wie viele Teilchen, etwa Atome oder Moleküle, in einem Mol eines Stoffes enthalten sind: 6,02214076 × 10²³.

Wie rechnet man Mol in Moleküle um? Multiplizieren Sie die Stoffmenge in Mol mit 6,02214076 × 10²³. Zum Beispiel ergeben 2 Mol 2 × 6,02214076 × 10²³ = 1,204428 × 10²⁴ Moleküle.

Wie rechnet man Moleküle in Mol um? Teilen Sie die Anzahl der Moleküle durch 6,02214076 × 10²³. Zum Beispiel ergeben 3,01107038 × 10²³ Moleküle geteilt durch die Konstante 0,5 Mol.

Gilt die Avogadro-Zahl nur für Moleküle? Nein. Sie gilt für jede Art von Teilchen, darunter Atome, Ionen und Formeleinheiten. Ein Mol von jedem dieser Teilchen enthält 6,02214076 × 10²³ Teilchen.

Was ist der Unterschied zwischen einem Mol und der Avogadro-Zahl? Ein Mol ist eine Einheit, ähnlich wie ein Dutzend. Die Avogadro-Zahl ist die Anzahl der Teilchen, die ein Mol ausmachen, so wie zwölf ein Dutzend ausmachen.

Warum ist die Avogadro-Zahl so groß? Atome und Moleküle sind extrem klein. Man braucht sehr viele von ihnen, um eine Stoffmenge zu erreichen, die sich im Labormaßstab messen lässt, etwa ein Gramm.

Referenzen

1. National Institute of Standards and Technology (NIST). CODATA value: Avogadro constant. Avogadro-Konstante – 6,022 140 76 × 10²³ mol⁻¹, exakt.
2. International Bureau of Weights and Measures (BIPM). The International System of Units (SI), 9. Auflage. SI-Broschüre – die Avogadro-Konstante ist eine der sieben definierenden Konstanten des SI und legt das Mol fest.
3. Science History Institute. Amedeo Avogadro. Amedeo Avogadro – Avogadros Lebensdaten (1776–1856) und seine Hypothese von 1811 über gleiche Volumina von Gasen.
4. Jensen, W. B., University of Cincinnati. How and when did Avogadro's name become associated with Avogadro's number? Avogadros Name und die Avogadro-Zahl – Loschmidts Schätzmethode von 1865 und Perrins Vorschlag von 1909, die Konstante nach Avogadro zu benennen.
5. Nobel Prize Outreach. Jean Baptiste Perrin, Nobel Lecture. Perrins Nobelvortrag – Perrins Messung der Avogadro-Zahl anhand von Emulsionen kleiner Teilchen.
6. Nobel Prize Outreach. The Nobel Prize in Physics 1926: Jean Baptiste Perrin, facts. Perrin, Fakten – Preis 1926 "for his work on the discontinuous structure of matter".