Molare-Masse-Rechner

Massenanteil eines Elements = (Atome des Elements × Atommasse) ÷ Molmasse der Verbindung × 100

Atome

Wie viele Atome des gewählten Elements in der Formel stecken — der Index hinter dem Symbol, multipliziert mit allem außerhalb einer Klammer und mit jedem Koeffizienten vor der ganzen Formel

Atommasse

Die Atommasse des gewählten Elements in Gramm pro Mol, aus der Referenztabelle weiter unten

Molmasse

Die Masse eines Mols der ganzen Verbindung, der Nenner des Bruchs — sie ist die Summe über alle Elemente der Formel, nicht nur über das gefragte

%

Das Ergebnis, ein Massenanteil als Prozentzahl — das Massenprozent. Die Anteile aller Elemente einer Formel summieren sich auf genau 100 %

Nehmen Sie diese Seite, wenn die Frage auf einen Bestandteil zielt und nicht auf den ganzen Stoff: wie viel Stickstoff ein Düngersack tatsächlich liefert, wie viel Metall in einem Erz steckt, welcher Anteil eines Hydrats Wasser ist, oder ob die Angabe auf einem Etikett zur daneben gedruckten Formel passt. Sie ist auch die Seite für den Rückweg — ein Dünger mit der Angabe 20 % Phosphor bedeutet, dass die Verbindung selbst schwerer ist als der Phosphor darin, und über diesen Prozentsatz rechnet man zwischen beiden um. Wenn Sie nur die Molmasse brauchen, beantwortet die Seite zum Molekulargewicht das direkt.

1. Wie viel Kalkstein tatsächlich Calcium ist

   1. Molmasse von CaCO3: 40,078 (Ca) + 12,011 (C) + 3 × 15,999 (O) = 100,086 Gramm pro Mol
   2. Calcium steuert ein Atom bei: 1 × 40,078 = 40,078 Gramm pro Mol
   3. Teilen: 40,078 ÷ 100,086 = 0,40044
   4. Als Prozentzahl: 0,40044 × 100 = 40,04 %

   Daher kommt die landwirtschaftliche Faustregel — eine Tonne reiner Kalkstein trägt rund 400 Kilogramm Calcium. Dieselbe Summe für Sauerstoff ergibt 47,96 %, und beide zusammen sind 88 % der Masse, sodass 12,01 % für den Kohlenstoff bleiben. Die Anteile aller Elemente von CaCO3 summieren sich auf 100 %, und das ist die Probe darauf, dass im Nenner die ganze Formel stand und nicht nur das eine Element.

2. Ein Element, das gar nicht in der Verbindung vorkommt

   1. Molmasse von NaCl: 22,990 (Na) + 35,45 (Cl) = 58,44 Gramm pro Mol
   2. Nach Kohlenstoff in NaCl suchen: Die Formel enthält nur Natrium und Chlor
   3. Kohlenstoff steuert 0 Atome bei, also 0 × 12,011 = 0 Gramm pro Mol
   4. Der Anteil ist 0 ÷ 58,44 = 0 %, und die Atomzeile zeigt 0

   Das ist kein Fehler, sondern eine wahre Antwort: Natriumchlorid enthält keinen Kohlenstoff, es ist also 0 % Kohlenstoff nach Masse. Die Zeile mit der Atomzahl macht das lesbar — eine 0 dort heißt, dass das Element in der Formel fehlt, während eine 0 bei einer Atomzahl ungleich null etwas ganz anderes bedeuten würde. Der Parser nimmt die Formel an und antwortet, und das ist wichtig, weil das Ändern der Formel ohne Änderung des Elementsymbols das ist, was auf dieser Seite am häufigsten passiert.

3. Dasselbe Element in zwei verschiedenen Verbindungen

   1. Molmasse von Glucose: 6 × 12,011 + 12 × 1,008 + 6 × 15,999 = 180,156 Gramm pro Mol
   2. Kohlenstoff steuert sechs Atome bei: 6 × 12,011 = 72,066 Gramm pro Mol
   3. Teilen: 72,066 ÷ 180,156 = 0,4 genau
   4. Als Prozentzahl: 40 %

   Glucose ist zu 40,00 % Kohlenstoff und Ethanol, C2H5OH, zu 52,14 % — dasselbe Element, zwei Verbindungen, zwei sehr verschiedene Anteile. Deshalb ist ein Prozentsatz nur zusammen mit der Formel aussagekräftig, aus der er stammt, und deshalb druckt die Seite die Molmasse daneben: Der Prozentsatz allein sagt nicht, wie viel Kohlenstoff ein Gramm des Stoffes trägt.

Die Atommassen sind die abgekürzten CIAAW-Werte für die natürliche irdische Häufigkeit, mit vier oder fünf gültigen Stellen angegeben; die zweite Nachkommastelle eines Prozentsatzes liegt also schon jenseits dessen, was die Quelle trägt — Kalkstein ist hier zu 40,04 % Calcium und nach genaueren Werten zu 40,043 %. Das ist weit mehr Genauigkeit, als eine Dünger- oder Erzrechnung braucht, und zu wenig für Isotopenverhältnisse. Der Prozentsatz ist eine Eigenschaft der Formel und sagt nichts über das Material vor Ihnen: Eine Probe Kalkstein, die zu 90 % aus CaCO3 besteht, trägt 36 % Calcium, und das kann diese Seite nicht wissen; sie gibt die Zusammensetzung der reinen Verbindung an. Vierunddreißig Elemente haben überhaupt keine Standard-Atommasse, und eine Formel, die eines davon enthält, wird abgelehnt statt mit der Masse eines bestimmten Isotops beantwortet, weil der Nenner des Prozentsatzes dann auf einer Annahme ruhen würde, die die Seite nie genannt hat. Fehlt das von Ihnen genannte Element in der Formel, lautet die Antwort 0 %, und das ist eine wahre Aussage über eine Verbindung, die es nicht enthält, und kein Rechenfehler. Isotope, Ionen und Strukturformeln werden nicht verstanden: D2O, Na+ und CH3-CH2-OH werden alle abgelehnt. Und schließlich ist eine Formel kein Rezept — zu wissen, dass CaCO3 zu 40,04 % aus Calcium besteht, sagt nicht, ob eine bestimmte Probe rein ist oder ob das Calcium darin für eine Pflanze verfügbar ist.

Was ist die Zusammensetzung nach Masse?

Der Anteil der Gesamtmasse einer Verbindung, den jedes Element ausmacht, als Prozentzahl. Bei Calciumcarbonat, CaCO3, sind das 40,04 % Calcium, 12,00 % Kohlenstoff und 47,96 % Sauerstoff, und diese drei summieren sich auf 100 %. Man rechnet es aus, indem man die Atome eines Elements nimmt, mit der Atommasse dieses Elements multipliziert und durch die Molmasse der ganzen Verbindung teilt. Diese Seite gibt die Zahl für ein Element auf einmal aus — das, dessen Symbol Sie eintippen —, statt die vollständige Aufschlüsselung für alle Elemente der Formel zu drucken.

Wie lässt sich der Massenanteil aller Elemente berechnen?

Ändern Sie das Elementsymbol und lesen Sie die Seite erneut; jede Antwort ist unabhängig und sofort da, und die Zeile mit der Atomzahl sagt Ihnen, welche Elemente überhaupt vorkommen. Zwei Elemente genügen für den größten Teil einer Formel: In CaCO3 bleiben, wenn Calcium 40,04 % und Sauerstoff 47,96 % sind, noch 12,00 % für den Kohlenstoff, denn die Anteile müssen zusammen 100 % ergeben. Wollen Sie es lieber von Hand nachrechnen, ist die Arithmetik dieselbe wie in den Rechenbeispielen — die Formel nach Elementen gruppieren, jedes mit seiner Atommasse multiplizieren, addieren, und dann den Beitrag jedes Elements durch diese Summe teilen.

Warum steht 0 %, wenn ich nach einem Element frage, das nicht da ist?

Weil die Aussage stimmt: Natriumchlorid enthält keinen Kohlenstoff, es ist also zu 0 % Kohlenstoff nach Masse. Ein Fehler statt einer Antwort hieße, dass bei jeder Änderung der Formel ohne Anpassung des Elementsymbols ein rotes Feld erscheint — und genau das passiert hier am häufigsten. Die Zeile mit der Atomzahl entscheidet: 0 Atome heißen, dass das Element wirklich fehlt, und nicht, dass die Seite versagt hat. Haben Sie eine Zahl ungleich null erwartet und 0 % bekommen, prüfen Sie die Schreibweise: Elementsymbole unterscheiden Groß- und Kleinschreibung, Co ist Cobalt und CO ist Kohlenmonoxid.

Wie viel Calcium steckt in einer Tonne Kalkstein?

Rund 400 Kilogramm, wenn der Kalkstein reines Calciumcarbonat ist. CaCO3 besteht zu 40,04 % aus Calcium, und 40,04 % von 1000 Kilogramm sind 400,4 Kilogramm. Echter Kalkstein ist nicht rein — eine Probe, die zu 90 % aus CaCO3 besteht, trägt etwa 360 Kilogramm Calcium. Dieselbe Rechnung gilt für jedes Erz und jeden Dünger: die Masse des Materials mit dem Prozentsatz des Elements multiplizieren und daran denken, die tatsächliche Reinheit zu berücksichtigen, die diese Seite nicht kennen kann.

Warum bekomme ich für PuO2 oder Tc2O7 keinen Prozentsatz?

Weil diese Elemente keine Standard-Atommasse haben. Technetium, Promethium, Polonium, Astat, Radon, Francium, Radium, Actinium und jedes Element ab Neptunium aufwärts sind radioaktiv ohne stabile Isotope, es gibt also keine natürliche Häufigkeit zum Mitteln, und die CIAAW-Tabelle druckt einen Strich. Es wäre verlockend, es hier zuzulassen — wenn Sie nur den Sauerstoffanteil wollen, warum stört dann das Plutonium? —, aber der Nenner des Prozentsatzes ist die Masse der gesamten Formel, und dieser Nenner existiert nicht. Die Masse eines einzelnen Isotops einzusetzen ergäbe eine Zahl, die ganz gewöhnlich aussieht und dabei still ein Isotop annimmt, das die Seite nie genannt hat.

Summieren sich die Massenanteile mit den anderen Elementen auf?

Ja, von der Konstruktion her: Die Anteile aller Elemente einer Formel ergeben zusammen genau 100 %, weil der Nenner ihre Summe ist. In C6H12O6 sind 53,28 % Sauerstoff, 40,00 % Kohlenstoff und 6,71 % Wasserstoff, was sich auf 99,99 % statt auf 100 % summiert — nur, weil jede Zahl zur Anzeige auf zwei Nachkommastellen gerundet wird. Das ist eine nützliche Probe für eine Handrechnung: Kommen Ihre Prozentsätze auf 105 % oder 87 %, war die Molmasse im Nenner falsch, oder ein Element wurde doppelt gezählt.

• Standard Atomic Weights — abridged to four significant figures — Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW), IUPAC
• SI Units — Amount of Substance: the mole — National Institute of Standards and Technology (NIST)
• IUPAC Gold Book — mass fraction — International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)