In Reaktionsgleichungen werden tatsächlich Anzahlen von Teilchen angegeben, daher argumentiert der Chemiker bei chemischen Reaktionen immer mit diesen Teilchenzahlen. Aus der ausgeglichenen Reaktionsgleichung kann man sofort ablesen, wie viele Teilchen bei einer Reaktion miteinander reagieren. Hieraus lässt sich schließlich auch die Masse berechnen. Da die Anzahlen der Teilchen jedoch häufig sehr groß sind, ist der Umgang mit diesen Zahlen recht mühsam. Aus diesem Grund hat man einen Trick angewandt und bei einer bestimmten Menge von Teilchen gesagt: Diese Menge ist jetzt eine Einheit, nämlich das Mol. Die Teilchenzahl, die einem Mol entspricht, beträgt etwa 6,02 × 10^23 Teilchen.
Die Stoffmenge als Einheit
Die Chemiker haben eine eigene Größe definiert: die Stoffmenge mit dem Buchstaben n. Die Stoffmenge ist die Portion eines Stoffes, die aus 6,02 × 10^23 Teilchen besteht und hat die Einheit "mol". Beispiel: 602 Trilliarden Wasserteilchen entsprechen also einer Stoffmenge von 1 mol Wasser, was ziemlich genau 18 mL Wasser entspricht. Wie diese Zusammenhänge genau funktionieren, erfährt man unter dem Begriff "Molare Masse".
Verwendung der Stoffmenge
Die Chemiker nutzen die Stoffmenge, da mit dieser Einheit viel bequemer gerechnet und umgegangen werden kann als mit der Teilchenzahl. Mit 1,5 mol kann man eben besser rechnen als mit 901 Trilliarden…
Molare Masse
Wenn man eine größere Menge von Einzelteilen hat, kann man schnell ausrechnen, wie viele es sind, wenn man die ganze Menge wiegt und die Masse eines Einzelteils kennt. Dabei ist die molare Masse, M, von entscheidender Bedeutung, da sie die Masse von 1 mol Teilchen eines jeden Stoffes angibt. Die Einheit der molaren Masse ist g/mol (pro 1 mol wiegt der Stoff so-und-so-viel). Die molare Masse eines Stoffes hat denselben Zahlenwert wie die atomare Masse eines Teilchens des Stoffes (vgl. "Atommasseneinheit u"). Im Periodensystem werden die atomaren Massen angegeben, aus denen man ebenfalls die molaren Massen von Stoffen bestimmen kann.
Atommasseneinheit u
Da die Atome so unvorstellbar klein und leicht sind, hat man eine eigene Masseneinheit für Atome eingeführt, die atomare Masseneinheit u. 1 u entspricht 1,66 × 10^-24 g. Damit gilt auch: 1 g = 6,02 × 10^23 u. Mit diesen Angaben kann man nun leicht rechnen und die Zahlen gut überblicken.
Beim Lösen von chemischen Rechenaufgaben muss man immer bedenken, wie viele Teilchen eines Stoffes mit vielen des anderen reagieren. Das Verhältnis von Kupferteilchen und Schwefelteilchen muss in die Rechnung einbezogen werden, welches aus der Reaktionsgleichung ermittelt werden kann. Die Koeffizienten in der Reaktionsgleichung geben das Stoffmengen- oder Teilchenzahlverhältnis an. Es ist wichtig, die Reaktionsgleichung auszugleichen, da man ohne diese Koeffizienten Fehler macht!
Beispiel
Das Stoffmengenverhältnis schreibt man am besten in der Form
Im Beispiel
