Unterschiedliche Elemente sind unterschiedlich schwer. Wenn von Gewichten die Rede ist, dann spricht man*frau korrekt von Masse. Es ist also nicht das Körpergewicht, sondern die Körpermasse. Unterschiedliche Elemente haben auch unterschiedliche Massen. Ob ein Schmuckstück aus Eisen oder Gold ist, ist alleine durch die Massenfeststellung (Waage) zu erkennen, denn Gold ist etwa doppelt so schwer als Eisen.
Wie wird denn die Masse eines Elementes bestimmt? Um eine gemessene Masse zu beurteilen, muss das Messergebnis vergleichbar gemacht werden. Das könnt Ihr Euch wie bei der Wiegung der Körpermasse des Menschen vorstellen. 60 kg Körpermasse kann viel oder auch wenig sein, dass hängt natürlich von der Körpergröße ab. 60 kg für ein Schulkind sind sehr viel, 60 kg für einen Erwachsenen eher wenig.
Deshalb muss bei den Elementen eine Grundeinheit, die Stoffmenge her. Es ist 1 Mol, abgekürzt mol. Packt man*frau 602 Trilliarden Teilchen eines Elementes, das sind dessen Atome, Elektronen, Moleküle, usw., auf eine Waage, dann bestimmt Ihr die molare Masse in Gramm eines Elementes (mol/g oder mol x g-1). Nur für die Profis unter Euch: 1 Mol enthält ganz genau 6,02214076 x 1023 Kleinstteile eines Elementes bzw. Moleküls. Aber keine Angst, Ihr braucht die Trilliarden Teilchen nicht zusammenklauben und zählen, die molare Masse findet Ihr in Tabellen, so auch im Periodensystem der Elemente (PSE). Wenn Ihr ein etwas älteres Periodensystem findet, dann steht da vielleicht noch Atomgewicht oder Atommasse, die Angabe in g ist aber die selbe.
Die molaren Massen der für das Grünlandmanagement notwändigen Elemente:
| Elementabkürzung | Elementname | molare Masse (1 Mol wiegt …) |
|---|---|---|
| C | Kohlenstoff | 12,0 g |
| H | Wasserstoff | 1,0 g |
| O | Sauerstoff | 16,0 g |
| Cl | Chlor | 35,5 g |
| N | Stickstoff | 14,0 g |
| P | Phosphor | 31,0 g |
| K | Kalium | 39,1 g |
| Mg | Magnesium | 24,3 g |
| Ca | Calcium (Kalzium) | 40,1 g |
| S | Schwefel | 32,1 g |
| Na | Natrium | 23,0 g |
| Fe | Eisen | 55,8 g |
Oben in der Liste und auch im Periodensystem findet Ihr die Massen der Elemente. Die sind nicht mehr in andere Stoffe zerlegbar. Allerdings können Elemente sich mit anderen Elementen verbinden und sich zu neuen Stoffen verbinden. Dabei verbinden sich die Atome der Elemente zu Molekülen.
Beispiele macht es Euch deutlicher:
| Atom des Elements | + Atom des Elements | => Molekül- Verbindung |
|---|---|---|
| 1 Atom Natrium (Na) | + 1 Atom Cl (Chlor) | => 1 Molekül Salz (NaCl) |
| 2 Atome Wasserstoff (H) | + 1 Atom Sauerstoff (O) | => 1 Molekül Wasser (H2O) |
| 1 Atom Magnesium (Mg) | + 1 Atom Sauerstoff (O) | => 1 Molekül Magnesiumoxid (MgO) |
| 1 Atom Eisen (Fe) | + 1 Atom Sauerstoff (O) | => 1 Molekül Eisenoxid, Ihr kennt es besser als Rost |
| … |
Zurück zum Salz: Die beiden Atome zweier Elemente verbinden sich zu einem neuen Stoff. Das Metall Natrium und das Gas Chlor verbinden sich zu Salz. Aber Achtung, wenn ein Pferd Salz frist, dann nimmt es nicht Natrium und Chlor in der selben Menge auf. Wer also denkt, wenn er*sie 100 g Salz dem Pferd füttert, dem Tier 50g Natrium und 50g Chlor zuzufügen, irrt!
Wie geht es richtig?
Nicht umsonst habe ich oben mit der Tabelle der polaren Masse begonnen, denn die molare Masse bestimmt die Zusammensetzung einer Verbindung:
| Element | molare Masse | + Element | molare Masse | =>Verbindung | molare Masse |
|---|---|---|---|---|---|
| Natrium (Na) | 23,0 g | +Chlor (Cl) | 35,5 g | => Salz (NaCl) | 58,5 g |
| … |
Jetzt solltet Ihr noch das Verhältnis so darstellen, dass es für jede Menge Salz einfach zu rechnen ist. Dazu bietet sich die Prozentrechnung an:
| entspricht | Formel | Ergebnisse | |
|---|---|---|---|
| 58,5 g Salz | => | 100 % | |
| 1 g Salz | => | 100 % ./. 58,5 g | 1,70940171 %/1g |
| 23,0 g Na | => | 100 % ./. 58,5 g x 23 g Na | 39,3162393 % Na |
| 35,5 g Cl | => | 100 % ./. 58,5 g x 35,5 g Cl | 60,6837607 % Cl |
| Probe | Na + Cl => | 100% |
Ergebnis: Wenn ein Pferd Salz frisst, dann nimmt es 40% Natrium und 60% Chlor auf.
Jetzt ein Beispiel aus der Düngung: Ein Dünger, z.B. 60iger Kornkali enthält laut Deklarationsanhänger 60% K2O. Wieviel K enthält der jetzt? Ganz einfach:
2 x K (78,2 g/mol) + 1 x O (16,0 g/mol) = K2O (94,2 g/mol)
| entspricht | Formel | Ergebnisse | |
|---|---|---|---|
| 94,2 g K2O | => | 100 % | |
| 1 g K2O | => | 100 % ./. 94,2 g | 1,20460358 %/1g |
| 78,2 g K | => | 100 % ./. 94,2 g x 78,2 g K | 83,014862 % K |
| 16,0 g O | => | 100 % ./. 94,2 g x 16,0 g O | 16,985138 % O |
| Probe | K + O => | 100% |
Ergebnis: K2O enthält 83 % K und 17% Sauerstoff. Im 60iger Kornkali sind 60% K2O, also enthalten z.B. nach der Deklaration des Herstellers 100 kg Kornkali 60 kg K2O. Um auf den reinen K- Gehalt zu gelangen, muss 83% des K2O- Gehaltes des Düngers als K- Gehalt gerechnet werden: 60 kg K2O enthält 49,8 kg K. 100 kg Kornkali enthalten 49,8 kg K.