Liste von Größenordnungen der Stoffmenge
# Liste von Größenordnungen der Stoffmenge

Dies ist eine Zusammenstellung von Stoffmengen verschiedener Größenordnungen zu Vergleichszwecken. Die Angaben sind oft als „typische Werte“ zu verstehen, die gerundet sind.

Grundeinheit der Stoffmenge im internationalen Einheitensystem ist das Mol (Einheitenzeichen mol). Ein Mol eines Stoffes enthält gemäß Definition exakt $6.02214076e^{23}$ (602 Trilliarden) Teilchen. Als Teilchen sind hierbei die Bestandteile chemischer Stoffe wie Atome, Ionen oder Moleküle zu verstehen. Die angegebene Zahl heißt Avogadro-Zahl. Sie wurde so festgelegt, dass X g von Teilchen der Masse X u möglichst genau 1 mol ergibt. Dabei ist u die atomare Masseneinheit. Somit gilt mit hoher Genauigkeit der früher exakt festgelegte Zusammenhang weiter, wonach 1 mol $^{12}C-Atome$ eine Masse von 12 g hat.

Der für jeden Stoff spezifische Zusammenhang von Masse und Stoffmenge wird durch seine molare Masse $M$ angegeben. Diese ist der Quotient aus der Masse $m$ und der Stoffmenge $n$ und zugleich das Produkt aus der Teilchenmasse $m_{\text{M}}$ und der Avogadro-Konstanten $N_{\text{A}}$, die die Anzahl der Teilchen pro Mol angibt:

    $M={\frac {m}{n}}=N_{\text{A}}\cdot m_{\text{M}}$

## Stoffmengen kleiner als 1 μmol $(10^{−6}$ mol)

Das Einheitenzeichen μmol steht für Mikromol oder 0,000 001 mol

* $1.6e^{-24}$ mol – Kleinstmögliche Stoffmenge $n_{\text{min}}$, bestehend aus einem einzigen Teilchen. Für diese Menge gilt $n_{\text{min}}=1/N_{\text{A}}$.

## 1 μmol bis 1 mmol $(10^{−6}$ mol bis $10^{−3}$ mol)

* 1,5 μmol – dem Menschen täglich gegen Iodmangel zuzuführende Stoffmenge des Spurenelementes Iod (180–200 μg; 1 mol Iod wiegt 127 g)
* 10 μmol – Menge an Silber, die durch Zufuhr einer elektrischen Ladung von einem Coulomb aus einer Silbernitrat-Lösung gemäß $\mathrm {Ag^{+}+e^{-}\longrightarrow Ag\downarrow }$ elektrochemisch abgeschieden wird (da die Faraday-Konstante rund $10^5$ C/mol beträgt)
* 0,1 mmol – Stoffmenge eines Kohlenstoffkügelchens von 1 mm Durchmesser (Dichte 2,26 $g/cm^3;$ molare Masse 12 g/mol)

## 1 mmol bis 1 mol $(10^{−3}$ mol bis $10^0$ mol)

* 2,5 mmol – Anteil an Calciumcarbonat (oder einem äquivalenten Anteil an Magnesiumcarbonat) in einem Liter Wasser (1 $\ell$) mit der Wasserhärte 14 °dH
* 13 mmol – für den menschlichen Stoffwechsel im Ruhezustand pro Minute benötigte Menge an Sauerstoff (im Ruhezustand eines Erwachsenen beträgt das Atemvolumen pro Minute 7,5 $\ell$ Luft, dessen Sauerstoffgehalt geht durch die Atmung um 4 % zurück; Dichte des Sauerstoffs 1,43 g/$\ell$; molare Masse des Sauerstoffmoleküls 32 g/mol)

## 1 mol bis 1 kmol $(10^0$ mol bis $10^3$ mol)

* 1 mol – Stoffmenge von 12,0 g Kohlenstoff oder 16 g Methan oder 32 g Sauerstoff oder 44 g Kohlenstoffdioxid oder 18 g Wasser. Für die Verbrennung von Methan besagt die Reaktionsgleichung

       $\mathrm {CH_{4}+2\ O_{2}\longrightarrow CO_{2}+2\ H_{2}O} :$
    Aus 1 mol Methan und 2 mol Sauerstoff entsteht 1 mol Kohlenstoffdioxid und 2 mol Wasser. Das bedeutet umgerechnet auf Masse:
    Aus 16 g Methan und 64 g Sauerstoff entsteht 44 g Kohlenstoffdioxid und 36 g Wasser.
* 1 mol – Menge eines jeden idealen Gases, das unter physikalischen Standardbedingungen (Temperatur 0 °C; Druck 1013 hPa) ein Volumen von 22,4 $\ell$ einnimmt (molares Volumen = 22,4 $\ell$/mol)
* 51,8 mol – Menge an Kohlenstoffatomen des wohl größten Moleküls der Welt (der Cullinan-Diamant mit 621 g)
* 55,5 mol – Menge an $H_2O-Molekülen$ in einem Liter Wasser.

## Über 1 kmol $(10^3$ mol)

* 67 kmol – Wenn durch Photosynthese ein Hektar Laubwald pro Jahr 12 Tonnen organische Stoffe in der Nettoprimärproduktion aufbaut gemäß der Netto-Reaktionsgleichung

       $\mathrm {6\ CO_{2}\ +\ 6\ H_{2}O\ \longrightarrow \ C_{6}H_{12}O_{6}\ +6\ O_{2}} \,,$
    so bindet 1 mol Glucose $(C_6H_{12}O_6,$ molare Masse 180 g/mol) 6 mol Kohlenstoffdioxid $(CO_2,$ molare Masse 44 g/mol). Umgerechnet werden mit der Erzeugung von 12 t Glucose 18 t Kohlenstoffdioxid gebunden. Allein dafür benötigt der Wald 7 t Wasser, und er gibt 13 t Sauerstoff ab.
* $2e^8$ mol – tägliche Erzeugung von $NH_3$ in einer großtechnischen Haber-Bosch-Anlage
* $7e^{16}$ mol – Kohlenstoffdioxid in der Erdatmosphäre (im Jahr 2008)
