Techniklexikon

Mol

Im SI-Einheitssystem die Basiseinheit für die Menge eines Stoffes. Seine Definition lautet: Das Mol ist die Stoffmenge eines Systems, das aus ebensovielen Einzelteilchen besteht, wie Atome in 0, 012 kg des Kohlenstoff nuklids 12C enthalten sind. Bei Benutzung des Mol müssen die Einzelteilchen des Systems spezifiziert sein und können Atome, Moleküle, Ionen, Elektronen sowie andere Teilchen oder Gruppen solcher Teilchen genau angegebener Zusammensetzung sein.

eine SI-Basiseinheit der Stoffmenge, die wie folgt definiert ist: »Das Mol ist die Stoffmenge eines Systems, das aus ebensovielen Einzelteilchen besteht, wie Kohlenstoffatome in 0,012 kg des Kohlenstoffisotops  enthalten sind. Bei Benutzung des Mol müssen die Einzelteilchen spezifiziert sein und können Atome, Moleküle, Ionen, Elektronen sowie andere Teilchen oder Gruppen solcher Teilchen genau angegebener Zusammensetzung sein.« Die Einheiten Mol und Kilogramm sind also durch die Definition physikalisch verknüpft, obwohl die Grössen Stoffmenge und Masse in bezug auf ihre Dimension als unabhängig gelten. Ein enger Zusammenhang besteht auch zwischen der Einheit Mol und der atomaren Masseneinheit, die als 1 / 12 der Masse eines Atoms des Nuklids ¹²C definiert ist. Die mit den Worten »ebenso viele Teilchen« umschriebene Zahl in der Definition des Mol ist gleich dem Zahlenwert der Avogadro-Konstante N_A. Dieser Wert stellt auch die Beziehung zwischen der atomaren Masseneinheit u und dem Gramm her, denn der Zahlenwert der stoffmengenbezogene Masse in g / mol ist gleich dem Zahlenwert der Teilchenmasse in u; dieser Satz ist die moderne Fassung der alten Festlegung des Mols als Molekulargewicht in Gramm. Wird die Atom- bzw. Molekülmasse eines Stoffs auf 1 Mol bezogen, erhält man die molare Masse (g / mol oder kg / mol) M = m / n, wobei m die Masse (g) und n die Menge (mol) des Stoffes sind. 1 mol Luft (78,09 % N₂, 20,95 % O₂, 0,93 % Argon, 0,03 % CO₂) setzt sich z. B. aus einer Stoffmenge zusammen, die die Masse (78,09 ´ 28,013 + 20,95 ´ 31,999 + 0,93 ´ 39,948 + 0,03 ´ 44,010) : 100 = 28,964 g besitzt.

Die Darstellung der Einheit Mol lässt sich auf die Bestimmung der Avogadro-Konstante zurückführen. Bei einem aktuellen Verfahren, entwickelt von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) und dem Central Bureau for Nuclear Measurement in Geel (Belgien), bestimmt man aus der Masse und den Abmessungen die Dichte einer einkristallinen Silicium-Probe sowie röntgenographisch deren Gitterparameter. Ferner wird die Isotopenzusammensetzung der Si-Probe sehr genau gemessen. Der so gefundene Wert der Avogadro-Konstante ist N_A = 6,022 136 3 × 10²³ mol^-1 unterscheidet sich nur unwesentlich von dem empfohlenen Wert (CODATA, Fundamentalkonstanten) und hat eine relative Unsicherheit von 4,2 × 10^-7.

Normen und Einheiten, Einheitenzeichen für die SI-Basiseinheit Mol der Stoffmenge.