Gramm zu Mol Umrechner | Kostenloser Chemie-Rechner

Was ist die Umrechnung von Gramm in Mol?

Die Umrechnung von Gramm in Mol ist der Vorgang, zu bestimmen, wie viele Mol einer Substanz einer bestimmten Masse entsprechen. Ein Mol ist die Einheit, mit der Chemiker Atome, Moleküle oder Ionen zählen. Die Umrechnung von Gramm in Mol verbindet die auf einer Laborwaage gemessene Masse mit der Anzahl der an einer chemischen Reaktion beteiligten Teilchen.

Chemische Gleichungen beschreiben Reaktionen in Mol, wobei ein Mol einer Substanz mit einer festgelegten Anzahl von Mol einer anderen Substanz reagiert. Waagen messen die Masse in Gramm. Die Umrechnung zwischen beiden Größen ermöglicht es Chemikern, eine ausgeglichene Gleichung in eine tatsächlich abzuwiegende Menge umzusetzen.

Ein Mol eines beliebigen Stoffes enthält genau 6,02214076 × 10²³ Elementareinheiten. Diese Zahl heißt Avogadro-Konstante. Sie wurde in der 2019er Revision des SI auf diesen exakten Wert festgelegt, die von der Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) beschlossen und vom Internationalen Büro für Maß und Gewicht (BIPM) veröffentlicht wurde.

Die Formel zur Umrechnung von Gramm in Mol

Die Anzahl der Mol entspricht der Masse in Gramm geteilt durch die molare Masse der Substanz:

$\text{Mol} = \frac{\text{Masse (g)}}{\text{Molare Masse (g/mol)}}$

Für die umgekehrte Umrechnung von Mol in Gramm wird statt geteilt multipliziert:

$\text{Masse (g)} = \text{Mol} \times \text{Molare Masse (g/mol)}$

Die molare Masse ist die Masse eines Mols einer Substanz, angegeben in Gramm pro Mol (g/mol). Bei einem einzelnen Element entspricht die molare Masse der im Periodensystem angegebenen Atommasse. Bei einer Verbindung ist sie die Summe der Atommassen aller Atome in ihrer Formel.

So wird die molare Masse berechnet

Um die molare Masse einer Verbindung zu bestimmen, wird die Atommasse jedes Elements mit der Anzahl seines Auftretens in der Formel multipliziert und anschließend alles addiert. Indizes in der Formel zeigen, wie viele Atome jedes Elements vorhanden sind.

• Wasserstoff (H): 1,008 g/mol
• Sauerstoff (O): 16,00 g/mol
• Wasser (H₂O): 2(1,008) + 16,00 = 18,02 g/mol
• Glucose (C₆H₁₂O₆): 6(12,01) + 12(1,008) + 6(16,00) = 180,16 g/mol

Diese Atommassen sind gerundet und stammen aus den Standard-Atomgewichten der CIAAW der IUPAC, etwa 1,0080 für Wasserstoff und 15,999 für Sauerstoff.

Klammern in einer Formel gelten für jedes darin enthaltene Atom. Calciumphosphat, Ca₃(PO₄)₂, enthält 3 Calciumatome, 2 Phosphoratome und 8 Sauerstoffatome (2 Gruppen mit jeweils 4 Sauerstoffatomen), nicht nur jeweils eines.

Hydrate wie Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat (CuSO₄·5H₂O) enthalten im Kristall gebundene Wassermoleküle. Die Masse dieser Wassermoleküle muss zur molaren Masse addiert werden. Für CuSO₄·5H₂O bedeutet dies, 5 × 18,02 g/mol für die fünf Wassermoleküle zu addieren.

Rechenbeispiel

Aufgabe: Wandeln Sie 25 g Natriumchlorid (NaCl) in Mol um.

Schritt 1: Bestimmen Sie die molare Masse von NaCl.

• Natrium (Na): 22,99 g/mol
• Chlor (Cl): 35,45 g/mol
• NaCl: 22,99 + 35,45 = 58,44 g/mol

Schritt 2: Teilen Sie die Masse durch die molare Masse.

$\text{Mol} = \frac{25 \text{ g}}{58.44 \text{ g/mol}} = 0.4278 \text{ mol}$

Somit entsprechen 25 g NaCl 0,4278 mol.

Ein umgekehrtes Beispiel zeigt die andere Richtung. Gesucht ist die Masse von 0,05 mol Natriumhydroxid (NaOH, molare Masse 40,00 g/mol):

$\text{Masse} = 0.05 \text{ mol} \times 40.00 \text{ g/mol} = 2.0 \text{ g}$

Warum die Umrechnung wichtig ist

Ausgeglichene chemische Gleichungen geben Stoffmengenverhältnisse zwischen Edukten und Produkten an, doch Reagenzien werden nach ihrer Masse gemessen. Die Umrechnung von Gramm in Mol stellt die Verbindung zwischen beiden her.

Reaktionsstöchiometrie. Bei der Reaktion 2H₂ + O₂ → 2H₂O werden 10 g Wasserstoffgas in 10 ÷ 2,016 = 4,96 mol H₂ umgerechnet. Die Gleichung zeigt ein Verhältnis von 2:1 von H₂ zu O₂. Daher benötigen 4,96 mol H₂ 2,48 mol O₂, entsprechend 2,48 × 32,00 = 79,4 g O₂.

Herstellung von Lösungen. Für die Herstellung von 500 mL einer 0,1 mol/L Natriumhydroxidlösung werden 0,1 × 0,5 = 0,05 mol NaOH benötigt, also 0,05 × 40,00 = 2,0 g.

Aufgaben zum limitierenden Reagenz. Werden zwei Edukte miteinander kombiniert, zeigt die Umrechnung beider Stoffmengen in Mol und der Vergleich mit der ausgeglichenen Gleichung, welches zuerst aufgebraucht ist und die mögliche Produktmenge begrenzt.

Ermittlung empirischer Formeln. Labordaten geben meist den Massenanteil jedes Elements in einer Verbindung an. Werden die Massen der einzelnen Elemente in Mol umgerechnet und anschließend die Stoffmengenverhältnisse verglichen, ergibt sich die einfachste ganzzahlige Formel der Verbindung.

Häufige molare Massen

Geschichte des Mols

Amedeo Avogadro postulierte 1811, dass gleiche Gasvolumina bei gleicher Temperatur und gleichem Druck gleich viele Moleküle enthalten. Diese heute als Avogadro-Gesetz bezeichnete Idee war ein früher Schritt zur Verknüpfung von Masse und Teilchenzahl. Das Wort „Mol“ wird gewöhnlich dem Chemiker Wilhelm Ostwald in den 1890er-Jahren zugeschrieben; es stammt vom deutschen „Mol“, einer Kurzform von „Molekulargewicht“.

Im Jahr 1971 wurde das Mol zu einer offiziellen SI-Basiseinheit. Es wurde als Stoffmenge definiert, die ebenso viele Elementarteilchen enthält wie Atome in 12 g Kohlenstoff-12. Im Jahr 2019 wurde das SI-System überarbeitet, sodass das Mol nun direkt durch einen festen Wert der Avogadro-Konstante, 6,02214076 × 10²³, definiert ist und nicht mehr durch eine physische Probe von Kohlenstoff-12.

Häufig gestellte Fragen

Was ist ein Mol in der Chemie? Das Mol ist die SI-Einheit der Stoffmenge. Ein Mol von irgendetwas enthält 6,02214076 × 10²³ Teilchen, so wie ein Dutzend 12 Stück bedeutet. Damit können Chemiker Teilchen zählen, indem sie sie wiegen.

Warum rechnet man zwischen Gramm und Mol um? Chemische Gleichungen beschreiben Reaktionen mithilfe von Stoffmengenverhältnissen, doch Reagenzien werden nach Masse abgemessen. Die Umrechnung übersetzt eine ausgeglichene Gleichung in eine Menge, die sich auf einer Waage abwiegen lässt.

Wie wird die molare Masse einer Verbindung bestimmt? Addieren Sie die Atommassen aller Atome der Formel und zählen Sie jedes Atom entsprechend oft, auch Atome in Klammern und bei Hydraten die Wassermoleküle im Kristall.

Lassen sich Gramm ohne Kenntnis der molaren Masse in Mol umrechnen? Nein. Für die Umrechnung ist die molare Masse erforderlich. Sie muss nachgeschlagen oder aus der chemischen Formel berechnet werden, bevor die Umrechnung möglich ist.

Was ist der Unterschied zwischen Molekulargewicht und molarer Masse? Die beiden Werte sind zahlenmäßig gleich, beschreiben aber unterschiedliche Dinge. Das Molekulargewicht beschreibt die Masse eines einzelnen Moleküls in atomaren Masseneinheiten. Die molare Masse beschreibt die Masse eines Mols Moleküle in Gramm pro Mol.

Wie rechnet man Mol in die Teilchenanzahl um? Multiplizieren Sie die Stoffmenge in Mol mit der Avogadro-Konstante: Teilchen = Mol × 6,02214076 × 10²³. Für die Umkehrung teilen Sie die Teilchenanzahl durch die Avogadro-Konstante.

Was ist ein häufiger Fehler bei der Berechnung der molaren Masse? Atome in Klammern zu übersehen, etwa in Ca(NO₃)₂, oder die Wassermoleküle in einem Hydrat wie CuSO₄·5H₂O zu vergessen.

Referenzen

1. Bureau International des Poids et Mesures. SI base unit: mole (mol). BIPM: das Mol — ein Mol enthält genau 6,022 140 76 × 10²³ Elementareinheiten.
2. IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights. Abridged Standard Atomic Weights 2024. CIAAW: gekürzte Atomgewichte — H 1,0080, C 12,011, O 15,999, Na 22,990, Cl 35,45.