Quelltext der Seite Molare Masse

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{{Infobox Physikalische Größe
|Name= Molare Masse
|Größenart= 
|Formelzeichen= <math>M</math>
|Dim= 
|AbgeleitetVon= 
|SI= [[Kilogramm|kg]]·[[mol]]<sup>−1</sup>
|SI-Dimension= [[Masse (Physik)|M]]·[[Stoffmenge|N]]<sup>−1</sup>
|cgs= 
|cgs-Dimension= 
|esE= 
|esE-Dimension= 
|emE= 
|emE-Dimension= 
|Planck= 
|Planck-Dimension= 
|Astro= 
|Astro-Dimension= 
|Anglo= 
|Anglo-Dimension= 
|Anmerkungen= 
|SieheAuch= 
}}

Die '''molare Masse''' <math>M</math> (auch veraltet '''Molmasse''' oder '''Molgewicht'''; unüblich ''stoffmengenbezogene Masse'') eines Stoffes ist die [[Masse (Physik)|Masse]] pro [[Stoffmenge]] oder, anders gesagt, der [[Proportionalitätsfaktor]] zwischen Masse <math>m</math> und Stoffmenge <math>n</math>:<ref>''Naturwissenschaft und Technik''. Der Brockhaus, Mannheim; Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2003.</ref>
:<math>m = M \cdot n </math>.

Sie ist eine [[intensive Größe]]. Die [[Internationales Einheitensystem|SI-Einheit]] ist [[Kilogramm|kg]]/[[mol]]; in der Chemie ist g/mol üblich.

Die molare Masse einer [[Chemische Verbindung|chemischen Verbindung]] ist die Summe der mit dem jeweiligen Stöchiometriefaktor multiplizierten molaren Massen der an der Verbindung beteiligten [[Chemisches Element|chemischen Elemente]]. Stöchiometriefaktoren sind hier die Zahlen in der [[Summenformel]] eines [[Molekül]]s bzw. im Fall von nichtmolekularen Verbindungen ([[Metalle]] und [[Ionenbindung|Ionenverbindungen]]) der [[Verhältnisformel]].

Der Zahlenwert der molaren Masse in g/mol ist die ''relative [[Molekülmasse]]'' und gleich<ref>Seit der [[Internationales Einheitensystem#Neudefinition2019|Revision des Internationalen Einheitensystems von 2019]] gilt diese Gleichheit nicht mehr definitionsgemäß, sondern näherungsweise. Die relative Abweichung liegt bei {{ZahlExp|(3,5&#x202F;±&#x202F;3,0)|-10}} und ist in der Praxis irrelevant. Siehe [[Atomare Masseneinheit#Beziehung zur molaren Masse]].</ref> dem Zahlenwert der Molekülmasse in der [[Atomare Masseneinheit|atomaren Masseneinheit]] (u oder Dalton).

== Definition ==
[[Datei:Zusammenhang zwischen Masse, Stoffmenge, Volumen und Teilchenanzahl.svg|400px|mini|Der Zusammenhang zwischen Masse, Stoffmenge, Volumen und Teilchenanzahl]]

:<math>M = \frac{m}{n} = N_\mathrm{A} \cdot m_M</math>

Hierbei stehen die einzelnen Formelzeichen für folgende [[Physikalische Größe|Größen]]:
* <math>m</math> – [[Masse (Physik)|Masse]]
* <math>n</math> – [[Stoffmenge]]
* <math>N_\mathrm A</math> – [[Avogadro-Konstante]]
* <math>m_M</math> – [[Molekülmasse|Teilchenmasse]]

== Berechnung ==
Die molare Masse einer [[Chemische Verbindung|Verbindung]] kann berechnet werden, wenn man ihre [[Summenformel]] kennt: Zu jedem [[Chemisches Element|Element]] entnimmt man aus der Summenformel die [[Symbolschreibweise#Reaktionsgleichungen in Symbolschreibweise|Indexzahl]] – sie steht in der Summenformel hinter dem [[Elementsymbol]]. Zu jedem Element muss man dann z.&nbsp;B. aus Tabellen die molare Masse entnehmen – ihr Zahlenwert ist gleich der relativen [[Atommasse]]. 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 (H<sub>2</sub>O):

:<math>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}}</math>

Aus den molaren Massen der [[Chemisches Element|chemischen Elemente]] kann man die molaren Massen aller [[Chemische Verbindung|Verbindungen]] berechnen.

{| class="wikitable" style="text-align:center; float:left; margin-right:1em;"
|- 
! Element
! Elementsymbol
! Ordnungszahl
! Molare Masse
|- 
| style="text-align:left;" | [[Wasserstoff]]
| H
| 1
| style="text-align:right;" | 1,00794 g/mol
|- 
| style="text-align:left;" | [[Kohlenstoff]]
| C
| 6
| style="text-align:right;" | 12,0107{{0}} g/mol
|- 
| style="text-align:left;" | [[Sauerstoff]]
| O
| 8
| style="text-align:right;" | 15,9994{{0}} g/mol
|}

{| class="wikitable"  style="text-align:center; float:left; margin-right:1em;"
! Verbindung
! Summenformel
! Zahl der Atome
! Molare Masse
|- 
| style="text-align:left;" | [[Wasserstoff]]
| H<sub>2</sub>
| 2
| style="text-align:right;" | 2,01588 g/mol
|- 
| style="text-align:left;" | [[Sauerstoff]]
| O<sub>2</sub>
| 2
| style="text-align:right;" | 31,9988{{0}} g/mol
|- 
| style="text-align:left;" | [[Wasser]]
| H<sub>2</sub>O
| 3
| style="text-align:right;" | 18,01528 g/mol
|- 
| style="text-align:left;" | [[Methan]]
| CH<sub>4</sub>
| 5
| style="text-align:right;" | 16,043{{0|00}} g/mol
|-
| style="text-align:left;" | [[Acetylsalicylsäure]]
| C<sub>9</sub>H<sub>8</sub>O<sub>4</sub>
| 21
| style="text-align:right;" | 180,16{{0|000}} g/mol
|}
<div style="clear:both"></div>

== 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 dem [[Verfahren nach Bunsen]] lassen 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 von [[Joseph Louis Gay-Lussac]] angewendet, später von [[Verfahren nach Victor Meyer|Victor Meyer]] verbessert. Eine weitere Methode war die Messung der Siedepunktserhöhung ([[Ebullioskopie]]). Ein etwas älteres Verfahren ist das nach [[Molmassenbestimmung nach Dumas|Dumas]], 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 entwickelte [[Jacobus 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 Eigenschaft|kolligative Effekte]]).

=== Bestimmung in der Gegenwart ===
Ein exaktes, sensitives Messverfahren ist die [[Massenspektrometrie]]. 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 die [[Summenformel]] bestimmt werden.<ref name="Ebel">[[Siegfried Ebel]], [[Hermann J. Roth]] (Hrsg.): ''Lexikon der Pharmazie.'' Georg Thieme Verlag, Stuttgart / New York 1987, ISBN 3-13-672201-9, S.&nbsp;445.</ref> Zu beachten ist dabei, dass die molare Masse eines Moleküls – abhängig von seiner [[Isotop]]enzusammensetzung – gewissen Schwankungen unterliegen kann. Ein technisch weniger aufwändiges Verfahren ist die [[Elektrophorese|elektrophoretische]] [[SDS-PAGE#Molmassenbestimmung|Bestimmung der molaren Masse]], das aber nur eine Abschätzung ermöglicht. Es spielt bei der Präparation von [[Protein]]en, bei [[Restriktionsverdau|Restriktionsanalysen]] und anderen präparativen Methoden eine wichtige Rolle.

== Verwandte Größen ==
* [[Mittlere molare Masse]]
* [[Molares Volumen]] (Molvolumen)
* [[Molekülmasse]] oder Molekularmasse oder Molekulare Masse (früher: Molekulargewicht)

Trotz anderslautender [[Internationales Einheitensystem|SI-Vorgaben]] wird das Symbol ''M'' im Sinne von ''Molarität'' noch häufig für die Angabe von [[Stoffmengenkonzentration]]en verwendet.

== Weblinks ==
* [https://www.chemie.de/tools/molmassen-rechner/ Online-Berechnung der molaren Masse]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Chemische Größe]]
[[Kategorie:Atomphysik]]
[[Kategorie:Thermodynamik]]
[[Kategorie:Physikalische Größenart]]

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