Молярный объем

Молярный объём – это объём 1 моль вещества. Понятие молярного объема применимо для газов. Например, если взять 1 моль воды, то мы не взвешиваем на весах 18 г воды, т.к. это совершенно неудобно, а зная, что плотность воды 1 г/мл, мы измеряем её объем цилиндром или мензуркой.

Молярный объем воды в таком случае будет равен 18 мл/моль. Молярный объём твёрдых веществ и жидкостей зависит от их плотности. Молярный объём воды, кислоты, сахара и соли отличается между собой, потому что и плотности их тоже отличаются.

Если взять 1 моль кислорода, 1 моль углекислого газа, 1 моль водорода, то при одинаковых нормальных условиях они будут занимать одинаковый объем, равный 22,4 л. Эти газы также будут содержать и одинаковое число частиц, т.е. 6,02 · 10²³. Нормальными условиями или н.у. принято считать температуру 0 ⁰С (градусов по Цельсию) и давление 760 мм. рт. ст. (миллиметров ртутного столба) или 101,3 кПа (килопаскаля).

Следовательно, молярный объём – это объём газа количеством 1 моль. Обозначается молярный объём, как и любой другой объем, но с символом V_m.

Кроме того, молярный объём – это физическая величина, равная отношению объёма вещества к количеству вещества. Это можно записать в виде формулы:

V_m =

V – это объём газа, n – это количество вещества.

Из этого выражения можно найти и V.

V= n · V_m

Единицей измерения молярного объёма является л/моль, и т.к. это величина постоянная при нормальных условиях, то молярный объём равен 22,4 л/моль.

Объём 1 кмоля называют киломолярным объёмом и измеряют в м³/кмоль, т.е. он равен 22,4 м³/кмоль, а объём 1 ммоля называют миллимолярным объёмом, измеряют его в мл/ммоль, т.е. миллимолярный объём равен 22, 4 мл/ммоль.

Используя новые формулы, решим задачи.

1.                Найдите объём азота (N₂) количеством 2 моль.

Найдем объем азота (N₂) количеством 2 моль. По условию нам дано количество вещества азота – 2 моль. Найти необходимо его объем. Для решения задачи используем формулу нахождения объема газа через количество вещества, т.е. нужно молярный объем умножить на количество вещества. Подставляем значения в формулу, т.е. 22,4 литра на моль умножаем на 2 моль, в результате получаем 44,8 литра. Следовательно, 2 моль азота занимает объем 44,8 л.

2.                Найдите количество вещества озона (O₃) объёмом 67,2 л.

По условию задачи нам дан объем озона – 67,2 литра, найти нужно количество вещества озона. Для решения задачи используем формулу: объем, разделенный на молярный объем, подставим значения в формулу, т.е. 67,2 литра делим на 22,4 литра на моль, получаем результат – 3 моль. Поэтому 3 моль озона занимают объем 67,2 л.