Mario Sedlak
Maßeinheiten
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Maßeinheiten der Stoffmenge

Die Stoffmenge ist die Anzahl Teilchen (egal welcher Art und wie groß, nur gleich). 6,022·1023 Teilchen sind 1 Mol, die Basiseinheit der Stoffmenge (Abkürzung: mol). 12 g Kohlenstoff-12 enthalten genau 1 mol Teilchen.

Eigentlich könnte ein Chemiker auch sagen:

Man nehme vier Atome Wasserstoff und ein Atom Kohlenstoff, um ein Molekül Methan zu erhalten.

Da man einzelne Atome aber nicht sehen und abwiegen kann, wird dasselbe in Stoffmengen ausgedrückt:

Man nehme 4 mol Wasserstoff und 1 mol Kohlenstoff, um 1 mol Methan zu erhalten.

Die Zahl 6,022·1023 heißt Avogadro-Konstante und kommt auch in physikalischen Naturgesetzen vor, obwohl die Stoffmenge auf den ersten Blick wie eine willkürlich definierte Hilfsmaßeinheit aussieht.

Gebräuchliche Vorsätze

1 nmol = 1 Nanomol = 1 Milliardstel Mol = 10–9 mol = 6,022·1014 Teilchen
1 µmol = 1 Mikromol = 1 Millionstel Mol = 10–6 mol = 6,022·1017 Teilchen
1 mmol = 1 Millimol = 1 Tausendstel Mol = 10–3 mol = 6,022·1020 Teilchen
1 kmol = 1 Kilomol = 1000 Mol = 103 mol = 6,022·1026 Teilchen
1 Mmol = 1 Megamol = 1 Million Mol = 106 mol = 6,022·1029 Teilchen

Abgeleitete Einheiten

Größe Einheit Abk. Anmerkung
  • molare Masse
Gramm pro Mol g/mol entspricht dem Atomgewicht bzw. "Molekülgewicht"
  • molares Volumen
Kubikmeter pro Mol m3/mol
  • Molalität = Stoffmenge pro Kilogramm Lösungsmittel
Mol pro Kilogramm mol/kg
  • spezifische Partialstoffmenge
Mol pro Kilogramm mol/kg
  • Stoffmengenanteil
Mol pro Mol mol/mol
  • Stoffmengenverhältnis
Mol pro Mol mol/mol
Mol pro Kubikmeter mol/m3
  • katalytische Aktivität
Katal kat 1 Katal = 1 mol/s Wird häufig für die Aktivität von Enzymen verwendet.
Units U

1 U = 1 µmol/min

Units sind eine "Enzymeinheit".

Definition

In der Wikipedia habe ich eine interessante Anekdote gefunden, die nebenbei erklärt, wieso gerade Kohlenstoff-12 als Basis der Stoffmenge gewählt wurde:

Bis 1960 entsprach eine atomare Masseneinheit 1/16 der Masse eines Sauerstoff-Atoms. Dabei bezogen sich die Chemiker auf die durchschnittliche Masse eines Atoms im natürlich vorkommenden Isotopengemisch, die Physiker aber auf die Masse des Atoms des Hauptisotops Sauerstoff-16.

Die Differenz zwischen der "chemischen" Definition und der "physikalischen" Definition war Anlass, eine vereinheitlichte Definition einzuführen. Die Chemiker waren aber zunächst nicht bereit, auf die Definition der Physiker mit Sauerstoff-16 einzuschwenken, da dies erhebliche Verluste beim Verkauf von chemischen Substanzen zur Folge gehabt hätte. (1 g/mol wäre dann 1,0002 g/mol gewesen.[1]) Schließlich überzeugten die Physiker die Chemiker mit dem Vorschlag, Kohlenstoff-12 als Basis zu nehmen, wodurch der Unterschied zur chemischen Definition nicht nur viel geringer war, sondern auch in die "richtige Richtung" ging und sich positiv in den Verkaufserlösen auswirken würde. (1 g/mol wurde zu 0,999 887 g/mol,[2] also eine Ersparnis von 0,01% für die Chemiker, die für die gleiche Stoffmenge nun weniger Gramm liefern müssen.)

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Maßeinheiten der Geschwindigkeit

Quellen

[1] Entnommen aus einer Tabelle, wonach Chlor 35,457 g/mol bezogen auf Sauerstoff in seiner natürlichen Zusammensetzung und 35,464 g/mol bezogen auf Sauerstoff-16 hat. 35,464/35,457 = 1,000 197 422
[2] Laut der eben bereits zitierten Tabelle hat Chlor 35,453 g/mol bezogen auf Kohlenstoff-12. Das dividiert durch 35,457 g/mol, die Chlor bezogen auf Sauerstoff in seiner natürlichen Zusammensetzung hat, ergibt 0,999 887 19.