Drei Arten, einen Anteil anzugeben
Der Massenanteil w gibt an, welcher Teil der Gesamtmasse auf einen Stoff entfällt. Er ist unabhängig von Temperatur und Volumenänderungen und wird deshalb bei Feststoffen, konzentrierten Säuren und Legierungen bevorzugt. Konzentrierte Schwefelsäure etwa wird mit 96 Prozent Massenanteil gehandelt, Lebensmittel nennen Zutaten meist ebenfalls nach Masse.
Der Volumenanteil φ bezieht das Volumen eines Stoffs auf die Summe der Volumina vor dem Mischen. Er ist bei Flüssigkeitsgemischen und Gasen üblich, bekanntestes Beispiel ist der Alkoholgehalt in Volumenprozent. Da Stoffe unterschiedlich dicht sind, weichen Massen- und Volumenanteil oft deutlich voneinander ab.
Der Stoffmengenanteil x, auch Molenbruch genannt, zählt Teilchen statt Gramm. Er ist die Grundlage für Dampfdruckberechnungen nach dem Raoultschen Gesetz und für viele Gleichgewichtsrechnungen. Weil leichte Moleküle bei gleicher Masse viel zahlreicher sind, kann ein Stoff nach Masse überwiegen und nach Stoffmenge trotzdem in der Minderheit sein.
Volumenkontraktion und praktische Anwendung
Mischt man Ethanol und Wasser, ist das Gesamtvolumen kleiner als die Summe der Einzelvolumina. Die Moleküle lagern sich enger zusammen, je nach Verhältnis schrumpft das Volumen um bis zu etwa vier Prozent. Der Rechner gibt den Volumenanteil deshalb bezogen auf die Volumina vor dem Mischen an. Die amtliche Angabe in Volumenprozent bezieht sich dagegen auf das Volumen der fertigen Mischung bei 20 °C.
Für Mischungen aus mehr als zwei Stoffen fassen Sie alle übrigen Bestandteile als Stoff 2 zusammen, sofern Sie nur am Anteil von Stoff 1 interessiert sind. Für den Volumen- und Stoffmengenanteil braucht Stoff 2 dann eine mittlere Dichte und eine mittlere molare Masse, was die Rechnung ungenauer macht.
Massenanteile lassen sich leicht in andere Angaben überführen. Ein Massenanteil von 0,1 Prozent entspricht 1.000 ppm, multipliziert mit der Dichte der Lösung erhalten Sie die Massenkonzentration in g/l. Für sehr kleine Anteile ist der ppm-Rechner übersichtlicher, für das Herstellen einer Mischung mit bestimmtem Zielgehalt der Mischungsrechner.
Die Dichten hängen von der Temperatur ab, die Tabellenwerte gelten meist für 20 °C. Für Schulaufgaben reicht das vollständig aus. Wenn Sie die Anteile für technische Zwecke genau benötigen, etwa für Frostschutzmischungen oder Reinigungslösungen, beachten Sie die Datenblätter der Hersteller und die dort angegebenen Bezugstemperaturen.
Tipps und typische Fehler
Bezug klären.
- Massen: Temperaturunabhängig.
- Volumen: Kontraktion.
- Molenbruch: Teilchen zählen.
- Dichte: 20 °C.
Weitere Rechner: Mathe & Formeln
Häufige Fragen
Wie berechne ich den Massenanteil?
Teilen Sie die Masse des Stoffs durch die Gesamtmasse der Mischung und multiplizieren Sie mit 100 für Prozent.
Warum unterscheiden sich Massen- und Volumenanteil?
Weil die Stoffe unterschiedliche Dichten haben. Ein leichter Stoff nimmt bei gleicher Masse mehr Volumen ein.
Was ist ein Stoffmengenanteil?
Der Anteil der Teilchen eines Stoffs an allen Teilchen der Mischung, berechnet über die Stoffmengen in mol.
Was ist der Unterschied zwischen Massenanteil und Massenkonzentration?
Der Massenanteil bezieht sich auf die Gesamtmasse, die Massenkonzentration auf das Volumen in g/l.
Ergeben alle Anteile zusammen 100 Prozent?
Ja, die Anteile aller Stoffe einer Mischung addieren sich jeweils zu 100 Prozent.
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- Volumenanteil berechnen
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- Molenbruch berechnen
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- Anteil Mischung Chemie
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