Molares Volumen: Unterschied zwischen den Versionen
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Das '''molare Volumen''' oder auch '''Molvolumen''' ([[Formelzeichen]]: ''V''<sub>m</sub>) eines [[Stoff (Chemie)|Stoffes]] gibt an, welches [[Volumen]] ein [[Mol]] dieser [[Substanz]] einnimmt. Seine [[SI-Einheit]] ist m<sup>3</sup>/mol. | Das '''molare Volumen''' oder auch '''Molvolumen''' ([[Formelzeichen]]: ''V''<sub>m</sub>) eines [[Stoff (Chemie)|Stoffes]] gibt an, welches [[Volumen]] ein [[Mol]] dieser [[Substanz]] einnimmt. Seine [[SI-Einheit]] ist m<sup>3</sup>/mol. | ||
Es ergibt sich aus dem [[Quotient]]en des Volumens ''V'' und der [[Stoffmenge]] ''n'' | Es ergibt sich aus dem [[Quotient]]en des Volumens ''V'' und der [[Stoffmenge]] ''n'' und kann aus der [[molare Masse|Molaren Masse]] ''M'' und der [[Dichte (Physik)|Dichte]] ''ρ'' der entsprechenden Substanz berechnet werden. | ||
:<math>V_\mathrm{m} = \frac{V}{n} = \frac{M}{\rho}</math> | :<math>V_\mathrm{m} = \frac{V}{n} = \frac{M}{\rho}</math> | ||
Es beschreibt also das Volumen, das von insgesamt 6,022 · 10<sup>23</sup> [[Teilchen]] ([[Avogadro-Konstante]]) einer [[Substanz]] ausgefüllt wird. Es handelt sich beim molaren Volumen um eine | Es beschreibt also das Volumen, das von insgesamt 6,022 · 10<sup>23</sup> [[Teilchen]] ([[Avogadro-Konstante]]) einer [[Substanz]] ausgefüllt wird. Es handelt sich beim molaren Volumen um eine [[intensive Größe]], während das Volumen selbst eine [[extensive Größe]] darstellt. | ||
Für [[Feststoff]]e und [[Flüssigkeit]]en hängt das molare Volumen vom jeweiligen Stoff ab ([[Stoffeigenschaft]]). | Für [[Feststoff]]e und [[Flüssigkeit]]en hängt das molare Volumen vom jeweiligen Stoff ab ([[Stoffeigenschaft]]). | ||
Das Molare Volumen ist ebenso wie das [[Spezifisches Volumen|(Massen-)Spezifische Volumen]] ein normiertes Volumen. | |||
== Molares Volumen des idealen Gases == | == Molares Volumen des idealen Gases == | ||
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Durch Umstellen der [[ideale Gasgleichung|idealen Gasgleichung]] erhält man für das molare Volumen eines [[Ideales Gas|idealen Gases]]: | Durch Umstellen der [[ideale Gasgleichung|idealen Gasgleichung]] erhält man für das molare Volumen eines [[Ideales Gas|idealen Gases]]: | ||
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| [[ | | Physikalische [[Normbedingungen]] || 101,325 kPa || style="text-align: center" | 0 °C || 22,413 969 54... · 10<sup>−3</sup> m<sup>3</sup>/mol<ref>{{internetquelle |url=https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mvolstd |hrsg=National Institute of Standards and Technology |titel=CODATA Recommended Values |zugriff=2019-07-30}} Wert für das molare Volumen unter Normbedingungen (273,15 [[Kelvin]], 101,325 [[Pascal (Einheit)|kPa]]). Der Wert ist exakt, hat aber in der Dezimaldarstellung unendlich viele Nachkommastellen.</ref> || "''Normvolumen''" | ||
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| [[Normbedingungen #Chemische Standardbedingungen|Chemische | | [[Normbedingungen #Chemische Standardbedingungen|Chemische Standardbedingungen (IUPAC 1982)]] || 100,000 kPa || style="text-align: center" | 0 °C || 22,710 954 64... · 10<sup>−3</sup> m<sup>3</sup>/mol<ref>{{internetquelle |url=https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mvol |hrsg=National Institute of Standards and Technology |titel=CODATA Recommended Values |zugriff=2019-07-30}} Wert für das molare Volumen bei 273,15 [[Kelvin]] und 100 [[Pascal (Einheit)|kPa]]. Der Wert ist exakt, hat aber in der Dezimaldarstellung unendlich viele Nachkommastellen.</ref> || | ||
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| [[Normbedingungen #Sonstige|SATP-Bedingungen]] || | | [[Normbedingungen #Sonstige|SATP-Bedingungen]] || 100,000 kPa<ref>{{Internetquelle |url=http://www.chemgapedia.de/vsengine/glossary/de/standardzustand.glos.html |titel=Standardzustand - Chemgapedia |abruf=2021-03-08}}</ref>|| style="text-align: center" | 25 °C || 24,789 570 30... · 10<sup>−3</sup> m<sup>3</sup>/mol.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.chemgapedia.de/vsengine/glossary/de/molares_00032volumen.glos.html |titel=molares Volumen - Chemgapedia |abruf=2021-03-08}}</ref><!-- Aktueller Wert aus RT/p berechnet. Ebenso exakt, aber mit unendlich vielen Nachkommastellen -->|| | ||
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In der deutschen Norm [[DIN]] 1343, Ausgabe Januar 1990, ist das molare Normvolumen des idealen Gases noch mit dem älteren Wert von (22,414 962 ± 0,000 013) l/mol angegeben. Der ältere Wert überdeckt den jüngeren | In der deutschen Norm [[DIN]] 1343, Ausgabe Januar 1990, ist das molare Normvolumen des idealen Gases noch mit dem älteren Wert von (22,414 962 ± 0,000 013) l/mol angegeben. Der ältere Wert überdeckt den jüngeren aufgrund seiner größeren Unsicherheit völlig. | ||
Für [[Reales Gas|reale Gase]] gelten die aus dem idealen Gasgesetz | Für [[Reales Gas|reale Gase]] gelten die Zahlen aus dem idealen Gasgesetz nur bei geringem Druck und nicht zu tiefen Temperaturen. | ||
== Siehe auch == | == Siehe auch == | ||
Aktuelle Version vom 20. April 2021, 14:56 Uhr
| Physikalische Größe | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Name | Molares Volumen | ||||||
| Formelzeichen | $ V_{\mathrm {m} } $ | ||||||
| |||||||
Das molare Volumen oder auch Molvolumen (Formelzeichen: Vm) eines Stoffes gibt an, welches Volumen ein Mol dieser Substanz einnimmt. Seine SI-Einheit ist m3/mol.
Es ergibt sich aus dem Quotienten des Volumens V und der Stoffmenge n und kann aus der Molaren Masse M und der Dichte ρ der entsprechenden Substanz berechnet werden.
- $ V_{\mathrm {m} }={\frac {V}{n}}={\frac {M}{\rho }} $
Es beschreibt also das Volumen, das von insgesamt 6,022 · 1023 Teilchen (Avogadro-Konstante) einer Substanz ausgefüllt wird. Es handelt sich beim molaren Volumen um eine intensive Größe, während das Volumen selbst eine extensive Größe darstellt.
Für Feststoffe und Flüssigkeiten hängt das molare Volumen vom jeweiligen Stoff ab (Stoffeigenschaft). Das Molare Volumen ist ebenso wie das (Massen-)Spezifische Volumen ein normiertes Volumen.
Molares Volumen des idealen Gases
Durch Umstellen der idealen Gasgleichung erhält man für das molare Volumen eines idealen Gases:
- $ V_{\mathrm {m} }={\frac {RT}{p}} $,
mit
- R die universelle Gaskonstante
- T die Temperatur (K) und
- p der Druck (kPa).
Das molare Volumen eines idealen Gases beträgt damit nach derzeitiger Messgenauigkeit (unabhängig davon, welches Gas im Einzelnen vorliegt):
| Bedingungen | Druck | Temperatur | Molares Volumen | Anmerkung |
|---|---|---|---|---|
| Physikalische Normbedingungen | 101,325 kPa | 0 °C | 22,413 969 54... · 10−3 m3/mol[1] | "Normvolumen" |
| Chemische Standardbedingungen (IUPAC 1982) | 100,000 kPa | 0 °C | 22,710 954 64... · 10−3 m3/mol[2] | |
| SATP-Bedingungen | 100,000 kPa[3] | 25 °C | 24,789 570 30... · 10−3 m3/mol.[4] |
In der deutschen Norm DIN 1343, Ausgabe Januar 1990, ist das molare Normvolumen des idealen Gases noch mit dem älteren Wert von (22,414 962 ± 0,000 013) l/mol angegeben. Der ältere Wert überdeckt den jüngeren aufgrund seiner größeren Unsicherheit völlig.
Für reale Gase gelten die Zahlen aus dem idealen Gasgesetz nur bei geringem Druck und nicht zu tiefen Temperaturen.
Siehe auch
- Partielles molares Volumen
Einzelnachweise
- ↑ CODATA Recommended Values. National Institute of Standards and Technology, abgerufen am 30. Juli 2019. Wert für das molare Volumen unter Normbedingungen (273,15 Kelvin, 101,325 kPa). Der Wert ist exakt, hat aber in der Dezimaldarstellung unendlich viele Nachkommastellen.
- ↑ CODATA Recommended Values. National Institute of Standards and Technology, abgerufen am 30. Juli 2019. Wert für das molare Volumen bei 273,15 Kelvin und 100 kPa. Der Wert ist exakt, hat aber in der Dezimaldarstellung unendlich viele Nachkommastellen.
- ↑ Standardzustand - Chemgapedia. Abgerufen am 8. März 2021.
- ↑ molares Volumen - Chemgapedia. Abgerufen am 8. März 2021.