Formelmasse- und Mole-Konzepte von Verbindungen

Die kleinste repräsentative Einheit einer Verbindung ist das Molekül die durch eine chemische Formel dargestellt wird. Die Atommassen aller Atome in der chemischen Formel ergeben, wenn sie addiert werden, die Molekülmasse der Verbindung, gemessen in Atommasseneinheit. Um zum Beispiel die Molekülmasse von Saccharose oder Tafelzucker zu ermitteln, wird die Atommasse jedes Elements mit der Anzahl der Atome des entsprechenden Elements multipliziert.

Die Gesamtsumme ergibt die Molekularmasse von Saccharose. Die Masse aller Moleküle die in einem Mol einer chemischen Verbindung vorhanden sind, wird als Molmasse bezeichnet, gemessen in Gramm pro Mol. Die Molmasse einer Verbindung ist numerisch gleich ihrer Molekülmasse Zum Beispiel hat Saccharose mit einer Molekularmasse von 342, 3 Atommasseneinheiten eine Molmasse von 342, 3 Gramm pro Mol.

Die Kenntnis der tatsächlichen Anzahl der in einer chemischen Substanz vorhandenen Moleküle oder Teilchen ist grundlegend für das Verständnis ihrer Zusammensetzung, Wechselwirkungen und Kombinationen. In einer bestimmten Probe einer Verbindung ist das Zählen der tatsächlichen Anzahl von Molekülen mit herkömmlichen Mitteln jedoch unpraktisch. Anhand der Beziehung zwischen Molmasse, Mol und Avogadro-Zahl kann die Gesamtzahl der vorhandenen Moleküle berechnet werden.

Dem Konzept zufolge ist die Molmasse einer Verbindung äquivalent zu einem Mol der Verbindung, die aus 6.022 x 10^23 Teilchen besteht. Daher enthalten 342, 3 Gramm Saccharose 6, 022 x 10^23 Saccharosemoleküle. Wenn eine Saccharoseprobe jedoch beispielsweise 150 Gramm wiegt, kann die Anzahl der Moleküle durch Berechnung mit Kreuzmultiplikation bestimmt werden.

Das Ergebnis zeigt, dass 150 Gramm Saccharose 2, 63 x 10^23 Saccharosemoleküle ausmachen. Der prozentuale Anteil jedes Elements in einer Verbindung kann durch einen Massenprozentwert ausgedrückt werden. Zur Berechnung wird die Masse des Elements in einem Mol der Verbindung durch die Gesamtmasse von einem Mol der Verbindung geteilt und in einen Prozentsatz umgerechnet.

In der Praxis wird zur Berechnung des prozentualen Massenanteils von Wasserstoff in Saccharose die Gesamtmasse der Wasserstoffatome und die Gesamtmasse der Saccharosemoleküle in die Formel einbezogen. Der berechnete Wert zeigt, dass Saccharose 6, 4 Massenprozent Wasserstoff enthält.