Атомный объём
Атомный объём — величина, которая показывает, какой объём в среднем приходится на один моль атомов простого вещества. Она связана с размером атомов и плотностью вещества, поэтому изменяется закономерно при движении по периодической системе.
Формула и единицы измерения
Атомный объём рассчитывают по формуле:
Здесь \(M\) — молярная масса простого вещества, а \(\rho\) — его плотность. Если \(M\) выражена в \(\mathrm{г/моль}\), а \(\rho\) — в \(\mathrm{г/см^3}\), то атомный объём получится в \(\mathrm{см^3/моль}\). Для газов при сравнении обычно учитывают одинаковые условия температуры и давления.
Для алюминия \(M=27\ \mathrm{г/моль}\), \(\rho\approx2{,}7\ \mathrm{г/см^3}\). Поэтому \(V_\mathrm{а}\approx27/2{,}7=10\ \mathrm{см^3/моль}\). Это не объём одного атома, а объём, приходящийся на один моль атомов.
Связь с периодической системой
Атомный объём зависит от двух величин: массы атомов и плотности простого вещества. Поэтому его изменение не всегда совпадает с изменением атомного радиуса. В периоде при движении слева направо атомный объём в целом уменьшается, достигает небольших значений у элементов середины периода, а затем может увеличиваться. В группе сверху вниз он обычно возрастает, поскольку увеличиваются размеры атомов и расстояния между частицами. Атомный объём относят к периодическим свойствам элементов.
Атомный объём не равен геометрическому объёму отдельного атома. В кристалле атомы не занимают всё пространство непрерывно: между ними есть промежутки, а плотность зависит также от типа упаковки частиц.
Как найти атомный объём простого вещества, если известны его молярная масса и плотность?
Главное
- Атомный объём — объём, приходящийся на один моль атомов простого вещества.
- Формула: \(V_\mathrm{а}=M/\rho\).
- Он связан с размерами атомов и плотностью вещества, но не равен объёму отдельного атома.