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 jeder Substanz enthält genau 6,02214076 × 10²³ Elementarteilchen. Diese Zahl wird Avogadro-Konstante genannt. Sie wurde im Jahr 2019 auf diesen exakten Wert festgelegt, als die Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) die Definition des Mols überarbeitete.

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
• Kohlenstoff (C): 12,011 g/mol
• Sauerstoff (O): 15,999 g/mol
• Wasser (H₂O): 2(1,008) + 15,999 = 18,015 g/mol, üblicherweise geschrieben als 18,02 g/mol
• Glucose (C₆H₁₂O₆): 6(12,011) + 12(1,008) + 6(15,999) = 180,16 g/mol

Diese Atommassen sind die von der IUPAC veröffentlichten Standardwerte. Ältere Lehrbücher runden Sauerstoff auf 16,00, wodurch sich die molare Masse an der letzten Dezimalstelle geringfügig verändert.

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.

Durchgerechnetes Beispiel

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

Schritt 1: Bestimme 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: Teile 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. Der Umrechner rundet jedes Ergebnis auf vier Dezimalstellen, daher zeigt er in diesem Beispiel 0,4278 an.

Der Umrechner funktioniert auch umgekehrt. Wird er auf die Umrechnung von Mol in Gramm eingestellt, bestimmt er die Masse von 0,05 mol Natriumhydroxid (NaOH, molare Masse 40,00 g/mol):

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

Die molare Masse darf nicht null sein, da eine Division durch null kein Ergebnis hat. Der Umrechner zeigt stattdessen einen Fehler an, wenn im Feld für die molare Masse 0 eingestellt ist.

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? Ein Mol ist die SI-Einheit der Stoffmenge. Ein Mol von etwas enthält 6,02214076 × 10²³ Teilchen, genauso wie ein Dutzend 12 Gegenstände bedeutet. Damit können Chemiker Teilchen durch Wiegen zählen.

Warum wird zwischen Gramm und Mol umgerechnet? Chemische Gleichungen beschreiben Reaktionen mithilfe von Stoffmengenverhältnissen, Reagenzien werden jedoch nach ihrer Masse gemessen. Die Umrechnung setzt eine ausgeglichene Gleichung in eine Menge um, die auf einer Waage abgewogen werden kann.

Wie wird die molare Masse einer Verbindung bestimmt? Addiere die Atommassen aller Atome in der Formel und berücksichtige dabei jedes Atom in der richtigen Anzahl, einschließlich der Atome in Klammern sowie bei Hydraten der im Kristall enthaltenen Wassermoleküle.

Können Gramm ohne Kenntnis der molaren Masse in Mol umgerechnet werden? Nein. Für die Umrechnung wird die molare Masse benötigt. Sie muss vor der Umrechnung nachgeschlagen oder anhand der chemischen Formel berechnet werden.

Was ist der Unterschied zwischen Molekülmasse und molarer Masse? Die beiden Zahlen stimmen überein, messen jedoch unterschiedliche Größen. Die Molekülmasse, auch relative Molekülmasse genannt, vergleicht ein Molekül mit einem Zwölftel eines Kohlenstoff-12-Atoms und hat daher keine Einheit. Die molare Masse ist die Masse eines Mols der Substanz in Gramm pro Mol.

Wie werden Mol in eine Teilchenzahl umgerechnet? Multipliziere die Stoffmenge in Mol mit der Avogadro-Konstante: Teilchenzahl = Mol × 6,02214076 × 10²³. Für die umgekehrte Umrechnung wird die Teilchenzahl durch die Avogadro-Konstante geteilt.

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