Stoffkonzentration

Unter der Stoffmengenkonzentration (Formelzeichen: c) oder Molarität (veralteter Begriff) versteht man den Quotienten aus der Stoffmenge (n) eines gelösten Stoffes X und dem Volumen (V) der Lösung. Bei Kenntnis der molaren Masse kann aus der Stoffmengenkonzentration die Massenkonzentration, mit Hilfe der Avogadro-Konstante kann aus der Stoffmengenkonzentration die Teilchenzahlkonzentration berechnet werden.

Geschichtliches

Früher wurde das Symbol „M“ für die Maßeinheit mol/L 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.^[1]

Schreibweise

Die Stoffmengenkonzentration kann in der Einheit Mol pro Liter angegeben werden:

$c_X = \frac {n_X}{V} \qquad [c_X] = 1 \frac{\rm mol}{\rm l}$

Mit einer 2,5-molaren (veraltete Darstellungsweise auch: 2,5 M) wässrigen Schwefelsäure ist eine solche gemeint, die 2,5 Mol Schwefelsäure-Moleküle in 1 Liter Lösung einer bestimmten Temperatur enthält; hierbei ist die übliche Einheit mol/l zugrunde gelegt;

Rechenbeispiele

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:

$m_{H_2 SO_4} = c_{H_2 SO_4} \cdot M_{H_2 SO_4} \cdot V = 0{,}8 \, \frac{\mbox{mol}}{\mbox{l}} \cdot 98{,}08 \, \frac{\mbox{g}}{\mbox{mol}} \cdot 3{,}0 \, {\mbox{l}} = 235{,}392 \, {\mbox{g}}$

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Die Teilchenzahl N einer 3-millimolaren (3 mM) Lösung von Rohrzucker in Wasser bei einem Lösungsvolumen V = 2 Kubikzentimeter, wobei N_A (Avogadro-Konstante) die Anzahl der Teilchen pro Mol angibt, beträgt:

$N_{C_{12} H_{22} O_{11}} = c_{C_{12} H_{22} O_{11}} \cdot V \cdot N_A = 0{,}003 \, \mathrm{\frac{mol}{dm^3}} \cdot 0{,}002 \, \mathrm{dm^3} \cdot 6{,}022 \cdot 10^{23} \, \mathrm{mol^{-1}} = 3{,}6132 \cdot \mathrm{10^{18}}$

Siehe auch

• Äquivalentkonzentration
• Gehaltsangaben, Massenkonzentration, Volumenkonzentration
• Molalität
• Stoffmengenanteil
• Osmolarität
• Osmolalität
• Stöchiometrie

Einzelnachweis

1. ↑ http://www.iupac.org/reports/1993/homann/physical/43.html