Stoffmengenkonzentration

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Physikalische Größe
Name Stoffmengenkonzentration
Formelzeichen der Größe c
Größen- und
Einheitensystem
Einheit Dimension
SI mol · m−3 L−3 · N
Anmerkungen
Übliche Einheit: 1 mol/l = 103 mol/m3

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 Teilchenzahldichte berechnen.

Geschichte[Bearbeiten]

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, nicht aber andere Konzentrations-Größen.[2]

Schreibweise[Bearbeiten]

Die Stoffmengenkonzentration c_\mathrm{X} eines Stoffs \mathrm{X} kann in der Einheit Mol durch Liter angegeben werden:

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

Mit einer 2,5-molaren (veraltete Darstellungsweise auch: 2,5 M) wässrigen Schwefelsäure-Lösung 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[Bearbeiten]

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_\mathrm{H_2 SO_4} = c_\mathrm{H_2 SO_4} \cdot M_\mathrm{H_2 SO_4} \cdot V = 0{,}8 \, \frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{l}} \cdot 98{,}08 \, \frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}} \cdot 3{,}0 \, \mathrm{l} = 235{,}392 \, {\mathrm{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_\mathrm{C_{12} H_{22} O_{11}} = c_\mathrm{C_{12} H_{22} O_{11}} \; \cdot \; V \; \cdot \; N_\mathrm{A} = 0{,}003 \, {\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{dm}^3}} \; \cdot \; 0{,}002 \, \mathrm{dm^3} \; \cdot \; 6{,}022 \, \cdot \, 10^{23} \, \mathrm{mol}^{-1} = 3{,}6132 \, \cdot \,10^{18}

Verwandte Größen[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  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.