Molare Masse

Physikalische Größe
Name	Molare Masse
Formelzeichen	$M$
Größen-und Einheitensystem Einheit Dimension SI kg·mol−1 M·N−1

Diemolare Masse$M$(auch veraltetMolmasseoderMolgewicht;unüblichstoffmengenbezogene Masse) eines Stoffes ist dieMasseproStoffmengeoder, anders gesagt, derProportionalitätsfaktorzwischen Masse$m$und Stoffmenge$n$:

$m=M\cdot n$.

Sie ist eineintensive Größe.DieSI-Einheitistkg/mol;in der Chemie ist g/mol üblich.

Die molare Masse einerchemischen Verbindungist die Summe der mit dem jeweiligenStöchiometriefaktormultiplizierten molaren Massen der an der Verbindung beteiligtenchemischen Elemente.Stöchiometriefaktoren sind die Zahlen in derSummenformeleinesMolekülsbzw. im Fall von nichtmolekularen Verbindungen (MetalleundIonenverbindungen) derVerhältnisformel.

Der Zahlenwert der molaren Masse in g/mol ist dierelativeMolekülmasseund gleichdem Zahlenwert der Molekülmasse in deratomaren Masseneinheit(u oder Dalton).

Definition

Der Zusammenhang zwischen Masse, Stoffmenge, Volumen und Teilchenanzahl

$M={\frac {m}{n}}=N_{\mathrm {A} }\cdot m_{M}$

Hierbei stehen die einzelnen Formelzeichen für folgendeGrößen:

• $m$–Masse
• $n$–Stoffmenge
• $N_{\mathrm {A} }$–Avogadro-Konstante
• $m_{M}$–Teilchenmasse

Berechnung

Die molare Masse einerVerbindungkann berechnet werden, wenn man ihreSummenformelkennt: Zu jedemElemententnimmt man aus der Summenformel dieIndexzahl– sie steht in der Summenformel hinter demElementsymbol.Zu jedem Element muss man dann z. B. aus Tabellen die molare Masse entnehmen – ihr Zahlenwert ist gleich der relativenAtommasse.Dann erhält man die molare Masse als Summe der molaren Massen der Elemente, welche die Verbindung aufbauen:

Die molare Masse einer Verbindung ist gleich der Summe aus den molaren Massen der Elemente multipliziert mit ihren Indexzahlen.

Beispiel für Wasser (H₂O):

$M_{\mathrm {H_{2}O} }=2\ M_{\mathrm {H} }+M_{\mathrm {O} }=2\cdot 1{,}00794\,{\frac {\mathrm {g} }{\mathrm {mol} }}+15{,}9994\,{\frac {\mathrm {g} }{\mathrm {mol} }}=18{,}01528\,{\frac {\mathrm {g} }{\mathrm {mol} }}$

Aus den molaren Massen derchemischen Elementekann man die molaren Massen allerVerbindungenberechnen.

Element	Elementsymbol	Ordnungszahl	Molare Masse
Wasserstoff	H	1	1,00794 g/mol
Kohlenstoff	C	6	12,01070g/mol
Sauerstoff	O	8	15,99940g/mol

Verbindung	Summenformel	Zahl der Atome	Molare Masse
Wasserstoff	H2	2	2,01588 g/mol
Sauerstoff	O2	2	31,99880g/mol
Wasser	H2O	3	18,01528 g/mol
Methan	CH4	5	16,04300g/mol
Acetylsalicylsäure	C9H8O4	21	180,16000g/mol

Bestimmung

Erstmalige Bestimmung

Für die erstmalige Bestimmung der molaren Masse von Molekülen war das Avogadrosche Gesetz bestimmend. Im Gaszustand nehmen bei gleicher Temperatur gleich viele Moleküle einen nahezu identischen Rauminhalt ein. Für einfache Moleküle wie Chlor, Wasserstoff, Chlorwasserstoff, Sauerstoff und Wasserdampf konnten die Verhältnisse aus Wägungen der Gase nach einer Elektrolyse ermittelt werden. Mit demVerfahren nach Bunsenlassen sich molare Massen von Gasen über die Ausströmungszeiten ermitteln. Für komplizierte organische Moleküle nutzte man zunächst ebenfalls das Avogadrosche Gesetz, indem man die reinen organischen Stoffe verdampfte und das verdrängte Wasservolumen bestimmte. Die Methode wurde erst vonJoseph Louis Gay-Lussacangewendet, später vonVictor Meyerverbessert. Eine weitere Methode war die Messung der Siedepunktserhöhung (Ebullioskopie). Ein etwas älteres Verfahren ist das nachDumas,bei dem ebenfalls die Stoffe verdampft wurden. Für nicht verdampfbare Moleküle nutzte man früher die Gefrierpunktserniedrigung (Kryoskopie) oder den osmotischen Druck von Lösungen (Osmometrie). Die letztere Methode entwickelteJacobus Henricus van ’t Hoff.

Die erstmalige Bestimmung der molaren Masse beruhte auf der Messung von Effekten, deren Größe nur abhängig von der Anzahl der verursachenden Teilchen, nicht aber von deren Masse ist (kolligative Effekte).

Bestimmung in der Gegenwart

Ein exaktes, sensitives Messverfahren ist dieMassenspektrometrie.Hier ergibt sich die relative molare Masse aus dem Molekülpeak, dem eine Kalibrierung mit einer Standardsubstanz bekannter molarer Masse zugrunde liegt. In der hochauflösenden Massenspektrometrie kann die molare Masse mit vier Nachkommastellen ermittelt und auch dieSummenformelbestimmt werden.Zu beachten ist dabei, dass die molare Masse eines Moleküls – abhängig von seinerIsotopenzusammensetzung– gewissen Schwankungen unterliegen kann. Ein technisch weniger aufwändiges Verfahren ist dieelektrophoretischeBestimmung der molaren Masse,das aber nur eine Abschätzung ermöglicht. Es spielt bei der Präparation vonProteinen,beiRestriktionsanalysenund anderen präparativen Methoden eine wichtige Rolle.

Verwandte Größen

• Mittlere molare Masse
• Molares Volumen(Molvolumen)
• Molekülmasseoder Molekularmasse oder Molekulare Masse (früher: Molekulargewicht)

Trotz anderslautenderSI-Vorgabenwird das SymbolMim Sinne vonMolaritätnoch häufig für die Angabe vonStoffmengenkonzentrationenverwendet.

Weblinks

• Online-Berechnung der molaren Masse