Mol
SI-Basiseinheit · Größe: Stoffmenge
01 · Definition
Das Mol ist die einzige SI-Einheit, die gar nichts misst. Sie zählt: so und so viele Stück, genau wie ein Dutzend oder ein Hundert, nur ist die Zahl unvorstellbar größer.
Ein Mol enthält genau 6,022 140 76·10²³ Einzelteilchen — Atome, Moleküle, Ionen, Elektronen; welche genau, muss stets angegeben werden. Seit 2019 ist diese Zahl per Definition festgelegt, und das Mol hängt weder von einem Stoff noch vom Kilogramm ab.
«Ein Mol Sauerstoff» ist eine Formulierung ohne Sinn: ein Mol O-Atome wiegt 16 g, ein Mol O₂-Moleküle 32 g. Das SI verlangt, das Teilchen zu benennen: mol(O), mol(O₂), mol(e⁻).
02 · Umrechnung
Geben Sie eine Menge ein — der Pass rechnet sie um
Das Mol hat dezimale Präfixe wie alle anderen, doch daneben leben Einheiten anderer Logik: das Pfundmol der amerikanischen Petrochemie und der Normkubikmeter der Gaswirtschaft.
Normalbedingungen sind eine Vereinbarung, und es gibt zwei davon: 0 °C und 101,325 kPa ergeben 22,414 l/mol, «Standardbedingungen» mit 25 °C dagegen schon 24,466 l/mol. Prüfen Sie stets, welche eine Tabelle meint.
| Einheit | Name | Wert | Wo sie vorkommt |
|---|---|---|---|
| nmol | Nanomol | 1·10⁹ | Biochemie, Spurenmengen |
| µmol | Mikromol | 1·10⁶ | Pharmakologie, Vitamine, Photosynthese |
| mmol | Millimol | 1000 | Blutwerte, Laborchemie |
| mol | Mol | 1 | die Basisschreibweise der Stoffmenge im SI |
| kmol | Kilomol | 0,001 | Industriereaktoren, Gasbilanzen |
N = n · N(A) mit N(A) = 6,022 140 76·10²³ mol⁻¹; das Volumen gilt für ideales Gas bei 0 °C und 101,325 kPa
03 · Größenordnungen
vom einzelnen Molekül bis zur Atmosphäre eines PlanetenEin Mol: 18 g Wasser, 44 g Kohlendioxid
04 · Messgeräte
Womit man Mol abmisst
Mol wiegt man nie direkt: man wiegt Gramm und teilt durch die molare Masse. Eine Auflösung von 0,1 mg ist das Arbeitspferd der Chemie.
Es beschleunigt Ionen und trennt sie nach Masse: es liefert die Isotopenzusammensetzung und damit die genaue molare Masse einer Probe.
Es zählt Mol aus der geflossenen Ladung über die Faraday-Konstante: die Elektrochemie verwandelt Ampere unmittelbar in Stoffmenge.
Die XRCD-Methode: in einer perfekten Kugel aus Silicium-28 werden die Atome buchstäblich über den Gitterparameter abgezählt — so wurde die Avogadro-Zahl gemessen, bevor man sie festlegte.
05 · Schreibregeln
Alles klein: mol, und immer wird gesagt, wovon das Mol ist
Das Symbol mol wird kleingeschrieben, ohne Punkt, denn der Name ist kein Familienname. Der Einheitenname bleibt im Plural unverändert: 5 mol, nicht 5 mole. Und «0,1 M» ist die Molarität, mol/l — eine Konzentration, keine Stoffmenge.
06 · Nachbareinheiten
Das Mol kam als letztes ins SI — 1971 — und brachte eine abgeleitete Einheit mit, das Katal: Mol je Sekunde, die Geschwindigkeit einer enzymatischen Reaktion. Daneben stehen die Konzentration in mol/m³ und die molare Masse in g/mol, die die Chemie mit dem Kilogramm verbinden.
Drei Formeln, aus denen die ganze praktische Chemie besteht: Teilchen, Gase und Elektrolyse.
07 · Historische Abteilung
Wie man Stoff vor dem Mol zählte
Eine Stoffmasse in Gramm, zahlenmäßig gleich der Molekülmasse. Dieselbe Menge wie ein Mol, nur über die Waage ausgedrückt.
Dasselbe für Atome statt Moleküle: 16 g Sauerstoff sind ein Grammatom, 32 g ein Grammmolekül. Genau die Verwirrung, die das Mol beseitigt hat.
Die Menge, die mit einem Wasserstoffatom reagiert. Sie hing von der Reaktion ab, nicht vom Stoff — deshalb wurde sie verdrängt.
Dasselbe Prinzip, nur mit dem Pfund statt dem Gramm: es lebt in der amerikanischen Petrochemie und in Berechnungen von Rektifikationskolonnen.
2019 hörte das Mol auf, vom Kilogramm abzuhängen
Die frühere Definition über zwölf Gramm Kohlenstoff-12 band die Chemie an den Massenormal: solange das Kilogramm ein Platinklotz war, war die Avogadro-Zahl eine Messgröße mit Unsicherheit. Die Festlegung der Zahl hat das Verhältnis umgekehrt — nun trägt die molare Masse des Kohlenstoffs-12 die Unsicherheit, und sie ist winzig: 12 g/mol auf 3·10⁻¹⁰ genau. Für jede praktische Chemie sind altes und neues Mol nicht zu unterscheiden.
Katalog · Das Internationale Einheitensystem
Ein Pass für jede Größe
Sieben Basiseinheiten, zweiundzwanzig abgeleitete mit eigenen Namen und ein Archiv außer Gebrauch geratener Systeme. Jede ist ein eigenes Blatt: Definition, Dimension, Umrechnung, Messgeräte, Schreibregeln. In 36 Sprachen.
Basiseinheiten
den Pass des Mol öffnenAbgeleitete mit eigenem Namen
in Terrakotta — jene, deren Definition das Mol enthältHistorische Systeme
Archiv der NotationenSprache des Passes
36 Sprachen. Das Symbol mol und die Formeln werden nicht übersetzt — sie sind in allen Sprachversionen identisch; übersetzt werden die Beschreibung, die Beispiele und die Schreibregeln der jeweiligen Schrift.