Objętość molowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Objętość molowaobjętość, jaką zajmuje jeden mol substancji. Jednostką objętości molowej w układzie SI jest m³/mol[1]. Objętość molową podaje się dla określonych warunków, zwykle dla warunków normalnych.

V_{m}=\frac{V}{n}=\frac{M}{\rho}

gdzie:

Vm – objętość molowa,
Vobjętość n moli substancji,
Mmasa molowa (jednostka: kg/mol, w praktyce używa się g/mol – zobacz poniżej),
ρgęstość (jednostka: kg/m3).

Masa molowa w układzie SI wyraża się w kg/mol, jednak w praktyce używa się znacznie wygodniejszych jednostek g/mol (np. dla wodoru H2 2 g/mol = 0,002 kg/mol, dla wody 18 g/mol = 0,018 kg/mol)[2], gdyż wówczas jest ona liczbowo równa względnej masie molowej oraz podobna do wartości liczby masowej.

Objętość molowa dla faz skondensowanych, czyli ciał stałych i cieczy słabo zależy od temperatury aż prawie do punktu krytycznego (wysoka temperatura może wymagać wysokiego ciśnienia aby dana faza istniała). Dla cieczy i ciał stałych objętości molowe podaje się często z wykorzystaniem wygodniejszych podjednostek cm³/mol lub dm³/mol (np. dla wody 18 cm³/mol = 0,018 dm³/mol = 0,000018 m³/mol).

Dla gazów (i par – z pewnymi zastrzeżeniami) objętość molowa zmienia się w przybliżeniu liniowo wraz temperaturą zgodnie z równaniem Clapeyrona (pV = nRT):

V_{\rm m} = {V\over{n}} = {{RT}\over{p}}

gdzie:

pciśnienie,
R – (uniwersalna) stała gazowa,
Ttemperatura.

Dla gazów rzeczywistych te równania spełnione są jedynie w przybliżeniu. W szczególności ciśnienie pary cieczy w danej temperaturze jest ograniczone od góry ciśnieniem pary nasyconej.

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry. Wyd. 2. Oksford: Blackwell Science, 1993, s. 41. ISBN 0632035838. [dostęp 2012-03-07]. (ang.)
  2. IUPAC Purple Book

Literatura uzupełniająca[edytuj | edytuj kod]

  • Singman, Charles N.. Atomic volume and allotropy of the elements. „Journal of Chemical Education”. 61 (2), s. 137–142, 1984. doi:10.1021/ed061p137.