Mol und atomare Masseneinheit
Untertitel: Ein gewaltiger Haufen
Man sollte immer Sl-Einheiten verwenden, damit es keine Probleme mit Berechnungen gibt. In diesem Kapitel lernst du die vierte Sl-Einheit kennen und dass jede Regel auch ihre Ausnahmen hat.
Wenn man kocht, dann findet man in den Rezepten Angaben wie ein Stückchen Butter, ein gestrichener Löffel Zucker oder eine Prise Salz. Das ist „Pi mal Daumen„ und in der Wissenschaft nicht brauchbar. Wenn man in der Physik oder Chemie eine Stoffmenge angibt, dann macht man das in Mol.
Die Einheit der Stoffmenge: Das Mol
Dieser Begriff ist vom lateinischen „moles“ abgeleitet, was man etwas frei mit „gewaltiger Haufen„ übersetzen kann. Und das ist eigentlich noch stark untertrieben, denn ein Mol (Einheit mol) eines Stoffes hat die unvorstellbare Anzahl von $6\cdot 10^{23}$ Teilchen (genau sind es $6,022\cdot 10^{23}$). Diese Zahl nennt man Avogadro-Konstante oder Loschmid'sche Zahl. Das Mol ist die vierte Sl-Einheit, die du kennen lernst. Obwohl die Anzahl an Teilchen so absurd groß ist, ist ein Mol eine gar nicht so große Volumsmenge.
Stoffmenge und Masse
Im Prinzip sollte man immer SI-Einheiten verwenden. Aber manchmal ist das sehr unpraktisch, zum Beispiel, wenn man die Masse von Atomen angibt. Erinnere dich: Die Masse von Protonen und Neutronen liegt in der Größenordnung von $10^{27}$ kg (Tab. 3.1). Deshalb hat man die atomare Masseneinheit u erfunden und 1961 festgesetzt, dass sie 1/12 der Masse eines Kohlenstoffatoms C-12 entspricht. In absoluten Zahlen sind das $1,7\cdot 10^{27}$ kg (genau sind es $1,6605\cdot 10^{27}$ kg). Aber der Witz dran ist ja der, dass man eben diese absolute Zahl nicht anschreiben muss.
Schau dir noch einmal das Periodensystem in Abb. 3.11 an. Oben steht bei jedem Element die Ordnungszahl und unten die atomare Masseneinheit. Und daran kannst du sehen, dass das schwerste natürliche Element Uran (Z = 94) die 238fache Masse des leichtesten Elements Wasserstoff hat (F15).
Zusammenfassung
In Physik und Chemie gibt man die Stoffmenge in Mol an. Ein Mol ist eine Sl-Einheit und hat etwa $6\cdot 10^{23}$ Teilchen. Außerdem hat man die atomare Masseneinheit u erfunden, die 1/12 der Masse von C-12 entspricht. Dadurch vermeidet man das Anschreiben von lästig großen oder kleinen Zahlen.
