STP-Rechner für Gasvolumen, Masse und Stoffmenge

Rechnen Sie die Stoffmenge eines Gases in Volumen, Masse und Teilchenzahl bei Standardtemperatur und -druck um.

Gaseigenschaften bei STP
Geben Sie Stoffmenge und molare Masse ein. STP bedeutet in diesem Rechner 0 °C und 1 Atmosphäre.

Über Standardtemperatur und Standarddruck

Standardtemperatur und Standarddruck bieten Referenzbedingungen zum Vergleich von Gasmengen. In diesem Rechner bedeutet STP eine Temperatur von 0 Grad Celsius beziehungsweise 273.15 Kelvin und einen absoluten Druck von 1 Atmosphäre. Im idealen Gasmodell nimmt ein Mol unter diesen Bedingungen ungefähr 22.414 Liter ein. Geben Sie eine Stoffmenge in Mol ein, um das ideale Volumen zu berechnen, und die molare Masse des Stoffes für die entsprechende Masse. Das Gasvolumen folgt aus dem idealen Gasgesetz: Druck mal Volumen ist gleich Stoffmenge mal Gaskonstante mal absolute Temperatur. Durch Einsetzen von 1 Atmosphäre und 273.15 Kelvin ergibt sich das hier verwendete molare Volumen. Die Masse ist Stoffmenge mal molare Masse. Die Teilchenzahl ist Stoffmenge mal Avogadro-Konstante, 6.02214076 mal 10 hoch 23 Teilchen pro Mol. Je nach Stoff kann ein Teilchen ein Atom, Molekül, eine Formeleinheit, ein Ion oder eine andere festgelegte Einheit sein. Der Begriff STP ist nicht vollkommen einheitlich. Einige Standards verwenden 100 Kilopascal statt 1 Atmosphäre; daraus ergibt sich ein molares Volumen von etwa 22.71 statt 22.414 Litern. Prüfen Sie vor Vergleichen die Konvention des Lehrbuchs, Labors, der Behörde oder Datenquelle. Diese Seite nennt ihre Konvention ausdrücklich, damit Berechnungen reproduzierbar bleiben. Der Druck ist absolut, nicht relativ, und die Temperatur muss in Gasgleichungen auf einer absoluten Skala angegeben werden. Reale Gase weichen vom idealen Verhalten ab, weil Teilchen Raum einnehmen und miteinander wechselwirken. Bei niedrigem Druck ist die ideale Näherung oft nützlich, ihre Genauigkeit hängt jedoch von Stoff und Bedingungen ab. Bei 0 Grad Celsius können manche Verbindungen kondensieren und deshalb nicht durchgehend als ideales Gas behandelt werden. Der Rechner berücksichtigt weder Kompressibilitätsfaktoren noch Phasengleichgewichtskorrekturen. Verwenden Sie eine molare Masse, die zur tatsächlichen chemischen Formel und Zusammensetzung passt. Bei Gasgemischen kann eine mittlere molare Masse die Gesamtmasse abschätzen; für Teilchenzahlen kann die Zusammensetzung nach Spezies nötig sein. Behalten Sie in Zwischenschritten genügend Stellen bei und runden Sie entsprechend der Genauigkeit der gemessenen Stoffmenge und molaren Masse. Für Labor- oder Ingenieurentscheidungen sind die geltende Standarddefinition und validierte Stoffdaten maßgeblich.

Gasbeispiele bei STP

Die Beispiele kombinieren molares Volumen, molare Masse und Avogadro-Konstante.

Stoffmenge und molare MasseBerechnete EigenschaftenEinordnung
2 mol Sauerstoff, 32 g/mol44.828 L und 64 gIdeales Sauerstoffgas bei 0 °C und 1 atm.
0.5 mol Kohlendioxid, 44.01 g/mol11.207 L und 22.005 gVerwendet das ideale molare Volumen.
1 mol Helium, 4.0026 g/mol22.414 L und 4.0026 gEin Mol enthält so viele Atome, wie der Zahlenwert der Avogadro-Konstante angibt.

So verwenden Sie den STP-Rechner

  1. Bestimmen Sie die Stoffmenge des Gases in Mol.
  2. Schlagen Sie die molare Masse nach und geben Sie sie in Gramm pro Mol ein.
  3. Berechnen Sie ideales STP-Volumen, Masse und Teilchenzahl.
  4. Prüfen Sie, ob die Konvention 0 °C und 1 Atmosphäre zu Ihrer Anwendung passt.

Häufig gestellte Fragen

Welche Bedingungen verwendet dieser STP-Rechner?

Er verwendet 0 Grad Celsius und einen absoluten Druck von 1 Atmosphäre. Das entspricht einem idealen molaren Volumen von etwa 22.414 Litern.

Warum nennen manche Quellen 22.7 Liter pro Mol?

Sie definieren den Standarddruck als 100 Kilopascal statt 1 Atmosphäre. Beide Konventionen existieren; der angegebene Druck muss daher geprüft werden.

Wie wird die Teilchenzahl berechnet?

Die Stoffmenge wird mit der Avogadro-Konstante multipliziert. Was als Teilchen zählt, hängt davon ab, ob der Stoff aus Atomen, Molekülen, Ionen oder Formeleinheiten besteht.

Nimmt jedes reale Gas genau dieses Volumen ein?

Nein, 22.414 Liter pro Mol ist ein ideales Ergebnis unter den genannten Bedingungen. Reale Wechselwirkungen und mögliche Kondensation können Abweichungen verursachen.

Wie finde ich die molare Masse?

Addieren Sie die zur chemischen Formel gehörenden Atommassen. Nutzen Sie ein zuverlässiges Periodensystem und berücksichtigen Sie jedes Atom der Formel.