Massenkonzentration

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Die Massenkonzentration (Formelzeichen: γ oder ρ) ist eine Gehaltsangabe, welche die Masse eines Stoffes i bezogen auf das Volumen eines Stoffgemisches oder einer Lösung angibt.[1] Die Massenkonzentration hat dieselbe Dimension wie die der Dichte ρ. Aufgrund der Wärmeausdehnung ist die Massenkonzentration temperaturabhängig. Die Massenkonzentration des Stoffes i in einem Stoffgemisch lässt sich folgendermaßen berechnen:

\gamma\mathrm{(i)} = \frac{m\mathrm{(i)}}{V\mathrm{(Stoffgemisch)}}

Rechenbeispiel[Bearbeiten]

Gegeben sei die Massenkonzentration von Magnesiumionen (Mg2+) von 8,2 mg/l (wie es z. B. auf einer Mineralwasserflasche zu finden ist). Gesucht sei die Masse der Mg2+-Ionen in 2 Liter Lösung.

Die oben genannte Formel lässt sich wie folgt umformen:

m = \gamma V

Nach Einsetzen der Werte ergibt sich eine Masse von 16,4 mg Mg2+-Ionen, das heißt, dass in 2 Liter einer Lösung mit der gegebenen Mg2+-Massenkonzentration sich 16,4 mg Mg2+-Ionen befinden.

Zusammenhang mit der Stoffmengenkonzentration[Bearbeiten]

Die Massenkonzentration lässt sich auch durch das Produkt aus Stoffmengenkonzentration c_i und molarer Masse M_i des Stoffes berechnen:

\gamma_i = c_i \cdot M_i

Dies kann folgendermaßen gezeigt werden:

\gamma_i = \frac {m_i}{V} = \frac {n_i \cdot M_i}{V} = \frac {n_i}{V} \cdot M_i = c_i \cdot M_i

Zusammenhang mit der Dichte[Bearbeiten]

Die Summe der Massenkonzentrationen aller Bestandteile einer Lösung (also auch des Lösungsmittels!) ergibt die Dichte ρ der Lösung, indem man die Summe der Massen der Bestandteile durch das Volumen der Lösung teilt.

\rho = \frac{1}{V\mathrm{(L\ddot osung)}} \sum_i m_i = \frac{1}{V\mathrm{(L\ddot osung)}} \sum_i  \gamma_i V = \sum_i \gamma_i

Siehe auch[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1.  Eintrag: mass concentration. In: IUPAC Compendium of Chemical Terminology (the “Gold Book”). doi:10.1351/goldbook.M03713 (Version: 2.3.1).

Weblinks[Bearbeiten]