Molare Masse

Molare Masse
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Stöchiometrie		Atommasse

Die molare Masse M (Einheit: g/mol) ist eine für stöchiometrische Berechnungen benötigte stoffspezifische Größe, die sich

1. über die Atommassen aus der Summenformel einer chemischen Substanz ableiten lässt
2. aus dem Verhältnis einer Masse m zur Stoffmenge n errechnen lässt:
   
   M = m / n
   
   
3. experimentell bestimmen lässt (s.u.)

Experimentelle Ermittlung der molaren Masse eines Gases

Von Janne-Claas K.; WG11B:

Geräte: Gaswägekugel (1 L), Messzylinder (100 mL), Waage, Schlauch

Chemikalien: Nachfüllpatrone mit Feuerzeuggas (F+)

Durchführung:

1. Verschließe die Gaswägekugel und bestimme die Masse der mit Luft gefüllten Kugel.
2. Lasse das Feuerzeuggas so lange einströmen, bis alle Luft verdrängt ist.
3. Verschließe die Kugel wieder, wiege erneut und berechne die Massendifferenz.
4. Befülle die Gaswägekugel mit Wasser und bestimme mit Messzylinder das genaue Füllvolumen.

Auswertungsbeispiel: Für ein gasförmiges Alkan ergab sich eine Massendifferenz von +0,6 g. Ein Liter Luft hat bei Raumtemperatur die Masse 1,2 g. Ein Liter des Gases hat daher die Masse 1,8 g. Bei Raumtemperatur beträgt das molare Volumen etwa 24 L/mol.

n(Gas) = V(Gas)/Vm = 1 L · mol / 24 L = 0,0417 mol

M(Gas) = m(Gas)/n(Gas) = 1,8 g / 0,0417 mol = 43,2 g/mol

Aufgabe: Um welches Alkan könnte es sich handeln?

geg: M(C_nH_2n+2) = 43,2g/mol

ges: n (als Index der Summenformel)

n	M in g/mol	Alkan
1	16	CH4
2	30	C2H6
3	44	C3H8

Antwort: Es muss sich bei dem Alkan um Propan handeln (C₃H₈), dies kann man ebenfalls mit der aus den molaren Massen abgeleiteten Formel errechnen: n = (M-2)/14

Übungen

Zusatzaufgabe Nr. 1:

a) Berechne die Dichte von Kohlenstoffmonooxid mit Hilfe der molaren Masse des Stoffes.

geg: M(CO) = 28g/mol; Vmo = 22,4 L/mol

Ges: ρ(CO) (ρ = Dichte)

ρ(CO) = M(CO) · Vmo = (28g · mol)/(22,4mol · L) = 1,25 g/L

Antwort: Kohlenstoffmonooxid hat eine Dichte von 1,25g/L.

b) Vergleiche die Dichte von Kohlenstoffmonooxid mit der Dichte von Stickstoff.

ρ(CO) = 1,25g/L = ρ(N₂)

Antwort: Da die molare Masse gleich ist, ist auch die Dichte gleich.

Zusatzaufgabe Nr. 2:

Für eine organische Verbindung wurde die Verhältnisformel C₁H₁ ermittelt. 800mg der Substanz wurden verdampft. Bei 95°C ergab sich ein Volumen von 300mL. Der Druck war 1013 hPa. Berechne die molare Masse und ermittel die Molekülformel.

geg: C₁H₁; T₀ = 95°C = 368,15K; V = 300mL = 0,3L; p = 1.013hPa; m = 0,8g; R = 83,144 hPa · L · mol^-1 · K^-1

ges: M(C_nH_n)

M(C₁H₁) = 13g/mol

M = 78g/mol

Antwort: Die molare Masse beträgt 78g/mol und die Summenformel ist C₆H₆ (Benzol).

Von den möglichen Strukturformeln ergibt sich nach Kekulé ein Sechsring:

Im Chemiebuch ...
findest Du weitere Informationen zum Thema Molare Masse:
Chemie FOS-T     auf Seite 98	Chemie heute     auf Seite 223	Elemente Chemie     auf Seite 508

Experimente und weitere Informationen zum Thema

• {{{1}}} als Google-Suchbegriff
• {{{1}}} in der Wikipedia
• {{{1}}} hier in bs-wiki.de mit Google
• {{{1}}} als Youtube-Video
• Ermittlung der molaren Masse, in: Chemie heute (Ausgabe 1998), Seite 223, Versuch 1-2
• Ermittlung der molaren Masse, in: Elemente Chemie 2, Seite 72, Versuch 1-2
• Ermittlung der molaren Masse: Molare Masse, in: Chemie heute SII, Seite 262, Versuch 1
• Ermittlung der molaren Masse: Molare Masse von Feuerzeuggas, in: Chemie heute SII, Seite 262, Versuch 2
• Ermittlung der molaren Masse: Molare Masse durch Gefriertemperaturerniedrigung, in: Chemie heute SII, Seite 262, Versuch 3
• Molmassenrechner Fa. Merck