Молярный объём газа
Молярный объём газа — это объём, который занимает \(1\) моль газа при определённых температуре и давлении. В отличие от жидкостей и твёрдых веществ, молярный объём газа заметно зависит от условий.
Формулы и условия
Основная формула связывает объём газа \(V\), количество вещества \(n\) и молярный объём \(V_m\):
Из неё получают формулу для расчёта объёма: \(V=V_m n\). Количество вещества можно найти из массы по формуле \(n=\frac{m}{M}\), где \(M\) — молярная масса. Подробнее способ применения этой связи разобран в статье «Расчёт объёма газа по количеству вещества».
При нормальных условиях (температура \(0\,^{\circ}\mathrm{C}\), давление \(101{,}3\,\mathrm{кПа\)) молярный объём любого идеального газа приблизительно равен \(22{,}4\,\mathrm{л/моль}\). При комнатной температуре часто используют приближённое значение \(24\,\mathrm{л/моль}\), если это указано в условии.
Какой объём займут \(2\) моль кислорода при нормальных условиях? Используем \(V=V_m n\): \(V=22{,}4\,\mathrm{л/моль}\cdot2\,\mathrm{моль}=44{,}8\,\mathrm{л}\). Следовательно, объём кислорода равен \(44{,}8\,\mathrm{л}\).
Молярный объём \(V_m\) — это объём одного моля газа, а не объём конкретной порции газа. Он зависит от температуры и давления. Теоретический объём газа может быть расчётным объёмом продукта реакции и не всегда означает молярный объём.
Какой объём при нормальных условиях занимают \(0{,}5\) моль газа?
Главное
- Молярный объём — объём одного моля газа при заданных температуре и давлении.
- При нормальных условиях \(V_m\approx22{,}4\,\mathrm{л/моль}\); объём рассчитывают по формуле \(V=V_m n\).
- При изменении температуры или давления молярный объём изменяется.