Stoffmengenkonzentration

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Die Stoffmengenkonzentration (Formelzeichen: c) oder Molarität (veraltete Bezeichnung) ist der Quotient aus der Stoffmenge (n) eines gelösten Stoffes X und dem Volumen (V) der Lösung.[1] Bei Kenntnis der molaren Masse lässt sich aus der Stoffmengenkonzentration die Massenkonzentration oder – mithilfe der Avogadro-Konstante (vgl. auch Loschmidt-Zahl) – die Teilchenzahlkonzentration berechnen.

Geschichte

Früher wurde das Symbol M für die Maßeinheit Mol pro Liter verwendet und auch zusammen mit SI-Vorsätzen benutzt; diese Schreibweise ist jedoch nicht mit dem Internationalen Einheitensystem (SI) verträglich. Nach IUPAC-Empfehlung soll nur die Stoffmengenkonzentration im Englischen mit concentration bezeichnet werden.[2]

Schreibweise

Die Stoffmengenkonzentration kann in der Einheit Mol pro Liter angegeben werden:

$ c_{X}={\frac {n_{X}}{V}}\qquad [c_{X}]=1{\frac {\rm {mol}}{\rm {l}}} $

Mit einer 2,5-molaren (veraltete Darstellungsweise auch: 2,5 M) wässrigen Schwefelsäure ist eine Lösung gemeint, die 2,5 Mol Schwefelsäure-Moleküle je Liter bei einer bestimmten Temperatur enthält; hierbei ist die übliche Einheit mol/l zugrunde gelegt;

Rechenbeispiele

In einer 0,8-molaren (0,8 M) Schwefelsäurelösung (molare Masse von Schwefelsäure: 98,08 g/mol) sind pro Liter Lösung 0,8 mol H2SO4 enthalten. Die entsprechende Masse an H2SO4 für ein Volumen V = 3 Liter einer solchen Schwefelsäure beträgt:

$ m_{H_{2}SO_{4}}=c_{H_{2}SO_{4}}\cdot M_{H_{2}SO_{4}}\cdot V=0{,}8\,{\frac {\mbox{mol}}{\mbox{l}}}\cdot 98{,}08\,{\frac {\mbox{g}}{\mbox{mol}}}\cdot 3{,}0\,{\mbox{l}}=235{,}392\,{\mbox{g}} $

Die Teilchenzahl N einer 3-millimolaren (3 mM) Lösung von Rohrzucker in Wasser bei einem Lösungsvolumen V = 2 Kubikzentimeter, wobei NA (Avogadro-Konstante) die Anzahl der Teilchen pro Mol angibt, beträgt:

$ N_{C_{12}H_{22}O_{11}}=c_{C_{12}H_{22}O_{11}}\cdot V\cdot N_{A}=0{,}003\,\mathrm {\frac {mol}{dm^{3}}} \cdot 0{,}002\,\mathrm {dm^{3}} \cdot 6{,}022\cdot 10^{23}\,\mathrm {mol^{-1}} =3{,}6132\cdot \mathrm {10^{18}} $

Siehe auch

Einzelnachweise

  1.  Eintrag: amount concentration. In: IUPAC Compendium of Chemical Terminology (the “Gold Book”). doi:10.1351/goldbook.A00295.
  2. IUPAC: Abbreviated list of quantities, units and symbols in physical chemistry. Von K. H. Homann. Abschnitt 4.3, abgerufen am 13. Januar 2013.