Molare Masse von Methan
Die molare Masse von Methan (CH₄) beträgt 16,043 g/mol: die Summe der Atommassen 12,011 + 4 × 1,0080. In Schulaufgaben rechnet man mit 16 g/mol (C = 12, H = 1).
Anteile der Elemente
- Kohlenstoff 12,011 12,011
- Wasserstoff 4 × 1,0080 4,0320
M(CH4) = 12,011 + 4 × 1,0080 = 16,043 g/mol
Das Ergebnis ist auf die Genauigkeit der ungenauesten Atommasse gerundet. Atommassen von der IUPAC (CIAAW). Stimmt mit PubChem überein: 16,043 g/mol. PubChem CID 297
Was ist Methan?
Methan ist der einfachste Kohlenwasserstoff und der Hauptbestandteil von Erdgas. Es ist ein farb- und geruchloses Gas, leichter als Luft; dem Haushaltsgas wird absichtlich ein Geruchsstoff zugesetzt, damit man Lecks bemerkt.
Methan verbrennt mit blauer Flamme: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O. Es entsteht, wenn organische Stoffe ohne Luft verrotten, etwa in Sümpfen, und ist ein Treibhausgas.
Eigenschaften
- Zustand bei 25 °C
- Gasförmig
- Dichte
- 0,717 g/l 0 °C
- Schmelzpunkt
- −182,5 °C
- Siedepunkt
- −161,5 °C
- Löslichkeit in Wasser
- praktisch unlöslich 22 mg/l, 25 °C
Quellen: PubChem (HSDB, NIOSH), Wikipedia (CRC Handbook), NIST Chemistry WebBook; jeder Wert stimmt in zwei davon überein.
Aufgaben zur molaren Masse von Methan
Für Schulaufgaben (C = 12, H = 1): M(CH₄) = 16 g/mol
Aufgabe 1
Welcher Stoffmenge entsprechen 8 g CH₄?
n = m / M = 8 g / 16 g/mol
Ergebnis: 0,5 mol
Aufgabe 2
Welche Masse haben 0,25 mol CH₄?
m = n · M = 0,25 mol · 16 g/mol
Ergebnis: 4 g
Aufgabe 3
Wie groß ist der Massenanteil von C in CH₄?
w(C) = M(C) / M(CH₄) = 12 / 16 = 0,75
Ergebnis: 75,0 %
Aufgabe 4
Wie viele Moleküle sind in 4 mol CH₄?
N = n · NA = 4 mol · 6,02 · 10²³ mol⁻¹
Ergebnis: 2,408 · 10²⁴
Aufgabe 5
Welches Volumen nehmen 48 g CH₄ im Normzustand ein?
n = m / M = 48 g / 16 g/mol = 3 mol
V = n · Vm = 3 mol · 22,4 l/mol
Normzustand: 0 °C und 1013 hPa.
Ergebnis: 67,2 l
Häufige Stoffe
Was ist die molare Masse?
Die molare Masse M ist die Masse von einem Mol eines Stoffes, also von etwa 6,022 · 10²³ seiner Teilchen. Sie wird in Gramm pro Mol (g/mol) angegeben.
Um sie zu berechnen, addiert man die Atommassen aller Atome der Formel: Die Atommasse jedes Elements wird mit seinem Index, der Zahl seiner Atome, multipliziert. In g/mol ist die molare Masse zahlenmäßig gleich der relativen Molekülmasse Mr.
Zum Beispiel für Wasser: M(H₂O) = 2 × 1,0080 + 15,999 = 18,015 g/mol.