Massen-, Volumen- und Stoffmengenanteil

Du kannst bei einer Mischung die verschiedenen Anteilsmasse ablesen und somit verstehen, wie diese Mischung zusammengesetzt ist.

Zusammensetzung von Stoffgemischen

Wie sich ein Gemisch verhält, ist abhängig vom Anteil der verschiedenen Stoffe im Gemisch. Im Alltag z.B. findest Du auf dem Etikett eines Lebensmittels zum Beispiel die Angabe "11% ...". Diese Angabe gibt die unterschiedlichen Anteile der einzelnen Komponenten an. Doch was bedeutet das jetzt? 11% des Volumens? 11% der Teilchen? 11% der Masse? Das alles sind legitime Arten, einen Anteil anzugeben. Sie sind allerdings nicht identisch, denn Stoffe haben ja unterschiedliche Eigenschaften.

Massenanteil

Massenanteile können direkt aus den Massenanteilen der Stoffe in einem Gemisch berechnet werden. Ausserdem kannst Du somit herausfinden, wie viel von einem Stoff benötigt wird, um ein Gemisch mit einem bestimmten Massenanteil herzustellen.

Beispiel: Ein Mischdünger mit 18 g Kalk in 100 g des Gemischs hat einen Massenanteil w von 18%.

$w(B) = \frac{m(B) }{m(Gemisch)}$

w(B) = Massenanteil des Stoffes B

m(B) = Masse des Stoffes B

m(Gemisch) = Masse des Stoffgemischs

Volumenanteil

Wenn es um Stoffgemischen mit Flüssigkeiten und Gasen geht, ist es besser das Volumen der einzelnen Stoffe im Gemisch zu betrachten anstatt der Masse.

Der Volumenanteil φ (Phi) steht für den Anteil des Volumens eines Stoffes an der Summe der Volumina aller Stoffe im Gemisch.

Beispiel:

Auf dem Etikett der Flasche eines Frucht-Getränks steht z.B. Fruchtgehalt: 20%. Das bedeutet, dass bei 100 ml Getränk, 80ml Mineralwasser mit 20ml verschiedener Säfte gemischt, um diese Getränk-Mischung herzustellen.

Zutaten: Natürliches Mineralwasser, Birnensaft (16%), ... Pfirsichsaft (2%), Zitronensaft (2%), .... Kohlensäure

$φ(B)= \frac{V(B)}{V(A) + V(B) + V(C) }$

$φ(B) =$ Volumenanteil des Stoffes B

$V(B)$ = Volumen des Stoffes B
$V(A) + V(B)$ = Volumina aller Stoffe
$+ V(C) + ...$ des Stoffgemischs

Stoffmenge und Stoffmengenkonzentration

Die Stoffmenge n ist ein Mass für Teilchenzahl eines Stoffes und ihre Einheit ist das Mol. Ein Mol enthält etwa $6,022\cdot 10^{23}$ Teilchen. Dadurch kannst Du auch eine Angabe für den Anteil eines Stoffes in einer Mischung machen, die in der Chemie sehr gebräuchlich ist: Die Stoffmengenkonzentration, oder auch einfach Konzentration genannt. Die Konzentration eines Stoffes X einer Mischung berechnest Du so:

$c(X)=\frac{n(x)}{V(Mischung)}$

Als Einheit für die Konzentration wird in der Chemie oft $mol \cdot l^{-1}$ verwendet. Damit kannst Du gut rechnen! Wenn Du zum Beispiel eine Mischung verdünnst, ändert sich die Konzentration und das Volumen, nicht aber die Teilchenzahl. Es gilt also:

$c_1\cdot V_1=c_2\cdot V_2$

Verdoppelst Du das Volumen, halbiert sich die Konzentration!