Gewicht oder Volumen

Stoffmengen können über das Gewicht oder das Volumen abgemessen werden, wobei der Zusammenhang von Gewicht und Volumen durch die Dichte des Stoffes gegeben ist.

Grundsätzlich ist die Bestimmung des Gewichts im Labor genauer und besser reproduzierbar als volumetrische Abmessungen. Moderne Waagen haben einen sehr hohen dynamischen Bereich von bis zu 2x10⁷ (eine Analysenwaage kann bei einer maximalen Belastung von 210 g eine Differenz von 0.0001 g auflösen).

Allerdings kann das genaue Zudosieren einer gewünschten Menge sehr mühsam oder gar unmöglich sein. Deshalb werden insbesondere beim Verdünnen von Lösungen häufig volumetrische Messgeräte verwendet. Kalibrierte Messkolben und Pipetten erlauben ein effizientes und recht genaues Abmessen, der Fehler liegt typischer Weise bei ca. 0.1 bis 0.2 %. Voraussetzung für diese hohen Genauigkeiten sind genaue Messgeräte und gut geschultes Personal.

Ein Problem beim gleichzeitigen Verwenden von gravimetrischen und volumetrischen Messmethoden ist, dass sich zwar die Massen additiv verhalten, nicht aber die Volumen (siehe Gleichungen). Beim Lösen von Stoffen organisieren sich die beteiligten Moleküle neu und es ergibt sich im Allgemeinen eine Verkleinerung des Volumens der Mischung im Vergleich zu der Summe der Ausgangsvolumen.

Als Konsequenz der oben beschriebenen Probleme haben sich einige typische Arbeitsweisen im Labor etabliert:

Einwägen: Möchte man bei einem Experiment eine bestimmte Menge eines Stoffes zugeben, kann man auf der Waage den Stoff solange zugeben bis die Menge exakt stimmt. Dabei muss beachtet werden, dass viele Substanzen hygroskopisch sind (die Substanzen ziehen Feuchtigkeit an und vergrössern dadurch Ihr Gewicht).
Auswägen: Insbesondere kleine Stoffmengen können häufig nicht exakt eingewogen werden. Bei vielen Experimenten kann auch die ungefähre Stoffmenge zugegeben werden, dabei wird beim Auswägen die genaue Stoffmenge im Laborjournal notiert und das Resultat am Ende des Experimentes um den entsprechenden Faktor korrigiert.
Verdünnen: Um noch kleinere Stoffmengen zugeben zu können, wird der Stoff in einem Lösungsmittel gelöst, durch weiteres Verdünnen dieser Stammlösung können beliebig kleine Stoffmengen abgemessen werden. Aus praktischen Gründen wird die Konzentration dieser Lösungen im Allgemeinen in Gewichtseinheiten pro Volumeneinheit angegeben: mol/L, mg/L etc.