Volumul molar

Relația dintre masă, cantitatea de substanță, volum și numărul de particule.

În chimie , volumul molar (v _m ) este volumul ocupat de un mol dintr-o substanță dată.

Poate fi calculat ca raport între volumul (V) și cantitatea de substanță (n) dintr-o substanță conținută în acesta:

V_{\mathrm {m} }={\frac {V}{n}}

{\ displaystyle V _ {\ mathrm {m}} = {\ frac {V} {n}}}

{\ displaystyle V _ {\ mathrm {m}} = {\ frac {V} {n}}}

Unitatea de măsură din sistemul internațional este metrul cub per mol (m ³ mol ^-1 ).

Volumul în gaze ideale și volumul molar standard

Pentru un gaz ideal , volumul molar standard este volumul ocupat de un mol la temperatura și presiunea standard ( STP ). Este echivalent cu 0,022414 m ³ mol ^-1 sau 22,414 L / mol.

Această valoare se obține prin substituirea coordonatelor termodinamice STP în ecuația stării gazelor ideale , care poate fi exprimată sub forma:

pV_{m}=RT

{\ displaystyle pV_ {m} = RT}

{\ displaystyle pV_ {m} = RT}

înlocuind constanta de gaz R valoarea sa și temperatura și presiunea standard (în unitățile SI sunt respectiv 273,15 K și 101.325 k Pa ): $V_{m}={\frac {8,314472\times 273,15}{101,325}}\times 10^{-3}\ m^{3}/mol=22,41399\ L/mol$ ${\ displaystyle V_ {m} = {\ frac {8,314472 \ times 273,15} {101,325}} \ times 10 ^ {- 3} \ m ^ {3} / mol = 22,41399 \ L / mol}$ ${\ displaystyle V_ {m} = {\ frac {8,314472 \ times 273,15} {101,325}} \ times 10 ^ {- 3} \ m ^ {3} / mol = 22,41399 \ L / mol}$

Legea lui Avogadro

Uniformitatea volumului molar în toate gazele este asigurată de legea lui Avogadro , cunoscută și sub numele de legea lui Avogadro-Ampère , care afirmă că moli egali de gaze diferite în condiții normale ( STP ) ocupă același volum. Legea lui Avogadro este derivată din ecuația stării gazelor perfecte , după cum urmează:

ecuația de stare pentru gazele ideale $pV=nRT$ ${\ displaystyle pV = nRT}$ ${\ displaystyle pV = nRT}$
Legea lui Avogadro ${\frac {p}{RT}}={\frac {n}{V}}$ ${\ displaystyle {\ frac {p} {RT}} = {\ frac {n} {V}}}$ ${\ displaystyle {\ frac {p} {RT}} = {\ frac {n} {V}}}$

Al doilea membru al ecuației legii lui Avogadro este numărul de moli împărțit la volum, adică concentrația molară a gazului, care rămâne constantă cu presiune și temperatură constante la primul element.

Mai mult, înlocuind volumul molar (22,414 L) cu V, obținem constanta Avogadro (6,022 × 10 ²³ ) în locul lui n, N _A , adică numărul de particule, indiferent dacă este vorba de atomi, molecule sau ioni conținuți într-un mol , sau în volumul molar al unui gaz.

Excepții

Volumul molar al unui gaz real nu este același pentru toate substanțele. De exemplu, heliul și azotul au un volum molar de 22,4 L, în timp ce dioxidul de carbon 22,26 L și clorul 22,99 L. Cu toate acestea, pentru comoditate practică, valoarea de 22,4 L / mol este utilizată pentru fiecare gaz în condiții STP, aproximând comportamentul lor la cea a unui gaz ideal.

Volumul în faza condensată

Pentru substanțele solide și lichide, volumul molar este de obicei menționat la temperatura de 298,15 K (sau 25 ° C).

Se poate calcula împărțind masa molară la densitatea :

V_{\rm {m}}={M \over \rho }

{\ displaystyle V _ {\ rm {m}} = {M \ over \ rho}}

{\ displaystyle V _ {\ rm {m}} = {M \ over \ rho}}

Elemente conexe

Controlul autorității	Thesaurus BNCF 38984 · LCCN (EN) sh86003392

Portalul chimiei

Portalul de fizică