Stoff als Größe

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Das Verständnis chemischer Reaktionen wurde durch die Entdeckung der Proportionsgesetze und des Massenerhaltungssatzes tiefgreifend systematisiert. Im Zuge dessen zeichnet sich die Stoffmenge als zentrale Größe aus der Beobachtung ab, dass Ausgangsstoffe nicht in beliebigen, sondern in einer geringen Anzahl ausgezeichneter Verhältnisse chemisch miteinander reagieren. Indem der Massenerhaltungssatz berücksichtigt wurde, fanden auch unsichtbare Reaktanden wie Gase Berücksichtigung (erstmals der Sauerstoff durch Lavoisier).

Wenn man wie Dalton (1803) von einer bestimmten Portion Wasserstoff oder wie Berzelius (1810) von einer bestimmten Portion Sauerstoff ausgeht (den umwandlungsfähigen und -willigen „Allroundern“ in der organischen bzw. in der anorganischen Chemie), dann lassen sich für alle chemischen Elemente sog „Grammäquivalente“ angeben, von denen an beliebigen chemischen Reaktionen stets kleine gradzahlige Vielfache beteiligt sind.

Bis 1971 die SI-Einheit Mol verbindlich eingeführt wurde, wurde das Val als Einheit der Stoffmenge verwendet, welches diejenige Menge eines Stoffes bemaß, die ein Grammäquivalent Wasserstoff zu binden oder in Verbindungen zu ersetzen vermag. Die Stoffmenge in Mol ergibt aus dem Verhältnis der Stoffmenge in Val und der jeweiligen stöchiometrischen Wertigkeit.

Aus qualitativen Informationen über die an einer Reaktion beteiligten Edukte und Produkte lassen sich mögliche Reaktionsgleichungen stöchiometrisch ableiten und so die tatsächlich benötigten bzw. erzielten Stoffmengen berechnen.