Molekülzahl

Die Molekülzahl bezeichnet die Anzahl der Moleküle in einer Probe. Sie ist eine Zählgröße, während in der Chemie häufig auch die Stoffmenge in Mol verwendet wird. Die Molekülzahl hängt eng mit der Stoffmenge zusammen, ist aber keine SI-Einheit wie das Mol, sondern eine dimensionslose Größe, die sich aus der Anzahl der Teilchen ergibt.

Die Beziehung zwischen Molekülzahl N und Stoffmenge n wird durch die Avogadro-Konstante N_A beschrieben: N = n · N_A, wobei N_A ungefähr 6,02214076 × 10^23 mol^-1 beträgt. Aus Masse m und molarer Masse M folgt n = m/M, daher N = (m/M) · N_A. Damit lässt sich aus einer gegebenen Masse eines Produkts die Anzahl der Moleküle bestimmen.

In Gasen lässt sich die Molekülzahl auch über das ideale Gasgesetz ausdrücken: PV = nRT und PV = N k_B T, wobei k_B die Boltzmann-Konstante ist. Hier zeigt sich, dass N = n · N_A bzw. N = (PV/RT) · N_A, sodass sich makroskopische Zustandsgrößen wie Druck, Volumen und Temperatur in die Anzahl der Moleküle übersetzen lassen.

Messbar ist die Molekülzahl in der Praxis selten direkt; man arbeitet stattdessen mit der Stoffmenge oder mit überlegten Größen wie der Masse, dem Druck oder der Konzentration. Allgemein gilt: Eine Stoffmenge von einem Mol enthält etwa 6,02 × 10^23 Moleküle, eine Größe, die vielen chemischen Berechnungen als Referenz dient.