Volum molar

El volum molar d'una substància, simbolisat V_m,^[1] és el volum d'un mol d'esta. L'unitat del Sistema Internacional d'Unitats és el metro cúbic per mol:

m³ · mol^–1

Un mol de qualsevol substància conté $6, 022140 \cdot 1 0^{23}$ partícules.^[2] En el cas de substàncies gaseosas moleculares un mol conté N_A molècules. D'ací resulta, tenint en conte la llei de Avogadro, que un mol de qualsevol substància gaseosa ocuparà sempre el mateix volum (medit en les mateixes condicions de pressió i temperatura).

Experimentalment i per mig de la llei dels gasos ideals, s'ha pogut comprovar que el volum que ocupa un mol de qualsevol gas ideal en condicions estàndar (Pressió de 10⁵ pascals (1 bar), Temperatura de 273,15 K, 0 °C) és de 22,7 litros. Si s'utilisa com a pressió 1 atm (101325 Pa) en lloc d'1 bar, este valor canvia i és 22,4 L (22.414 L per a ser més específics).^[3] Este valor es coneix com a volum molar normal d'un gas.

Este valor del volum molar correspon als cridats gasos ideals o perfectes; els gasos ordinaris no són perfectes i el seu volum molar s'aparta llaugerament d'este valor. Aixina els volums molar d'alguns gasos són:

Monòxit de carbono (CO) = 22,4 L
Diòxit de sofre (SO₂) = 21,9 L
Diòxit de carbono (CO₂) = 22,3 L

En el cas de substàncies en estat sòlit o líquit el volum molar és molt menor i distint per a cada substància. Per eixemple:

Per al nitrogen líquit (–210 °C) el volum molar és de 34,6 cm³.
Per a l'aigua líquida (4 °C) el volum molar és de 18,0 cm³.

Eixemple

¿Quin volum ocupen 30 grams de gas nitrogen, N₂, a zero graus Celsius i una atmòsfera de pressió? (Massa atòmica del nitrogen: 14,0067).

Fent la regla de tres:

\begin{matrix} 2 \cdot 14,0067 g N & ⟶ & 1 mol = 22,4 L \\ 30 g N & ⟶ & x L \end{matrix}

rebujant $x$ :2

x = \frac{22,4 L \cdot 30 g N}{2 \cdot 14,0067 g N}

realisades les operacions dona com a resultat:

x = 23, 99 L

que és el volum ocupat per 30 grams de nitrogen a zero graus Celsius i una atmòsfera de pressió.

¿Quin és la massa de 50 litros de gas oxigen, O₂, a zero graus Celsius i una atmòsfera de pressió? (Massa atòmica de l'oxigen: 15,9994).

Per regla de tres tenim que:

\begin{matrix} 1 mol = 22,4 L & ⟶ & 2 \cdot 15,9994 g O \\ 50 L & ⟶ & x g O \end{matrix}

rebujant x:

x = \frac{2 \cdot 15,9994 g O \cdot 50 L}{22,4 L}

realisades les operacions dona com a resultat:

x = 71,43 g O

,

que és la massa en grams de 50 litros d'oxigen en condicions normals: zero graus Celsius i una atmòsfera de pressió.

Referències

↑ International Union of Pure and Applied Chemistry (1993). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, 2nd edition, Oxford: Blackwell Science. ISBN 0-632-03583-8. Electronic version.
↑ [1] Fonaments de química: Ralph A. Burns ; traducció, Héctor Javier Escalona i García. Pàgina 103. (books.google.és )
↑ [2] Simulacres d'Examen I Casos Practicos d'Auxiliars de Laboratori Editor MAD-Eduforma . Pàgina 321. ( books.google.és )

Este artícul conté una traducció derivada de «Volumen molar» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[GreenBook-1] International Union of Pure and Applied Chemistry (1993). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, 2nd edition, Oxford: Blackwell Science. ISBN 0-632-03583-8. Electronic version.

[2] [1] Fonaments de química: Ralph A. Burns ; traducció, Héctor Javier Escalona i García. Pàgina 103. (books.google.és )

[3] [2] Simulacres d'Examen I Casos Practicos d'Auxiliars de Laboratori Editor MAD-Eduforma . Pàgina 321. ( books.google.és )

[1]

[2]

[3]