Molar hacim - Molar volume

Gelen kimya ve ilgili alanlarda, mol hacmi , sembol V _m veya bir maddenin bir hacmi, bir tarafından işgal molü , belirli bir en bunun sıcaklığına ve basınç . Molar kütlenin ( M ) kütle yoğunluğuna ( ρ ) bölünmesine eşittir : ${\görüntüleme stili {\tilde {V}}}$

${\displaystyle V_{\text{m}}={\frac {M}{\rho }}}$

Bu sahip SI birim ve metreküp molü başına (m ³ genellikle birimleri daha kullanışlı olduğu halde, / mol), küp desimetre molü başına (dm ³ / mol) gazlar ve santimetre küp molü başına (cm ³ / mol ) sıvılar ve katılar için .

Tanım

Artan etanol fraksiyonu ile hacimdeki değişim.

Bir maddenin molar hacmi ı onun gibi tanımlanmıştır mol kütlesi , yoğunluğu ile bölünen p _i ⁰ :

${\displaystyle V_{\rm {m,i}}={M_{i} \over \rho _{i}^{0}}}$.

Bir için ideal bir karışım ihtiva eden N bileşenler, karışım molar hacmi ağırlıklı toplamı bireysel bileşenlerinin mol hacimlerinin. Gerçek bir karışım için, yoğunluk bilinmeden molar hacim hesaplanamaz:

${\displaystyle V_{\rm {m}}={\frac {\displaystyle \sum _{i=1}^{N}x_{i}M_{i}}{\rho _{\mathrm {karışım} } }}}$.

Birçok sıvı-sıvı karışımı vardır, örneğin saf etanol ve saf suyun karıştırılması, karıştırıldığında büzülme veya genleşme yaşayabilir. Bu etki, fazla özelliğin bir örneği olan karışımın miktar fazlalığı ile temsil edilir .

Belirli hacimle ilişkisi

Molar hacim, molar kütleli ürünün spesifik hacmi ile ilgilidir . Bu, özgül hacmin bir maddenin yoğunluğunun tersi olduğu durumlarda yukarıdan gelir :

${\displaystyle V_{\rm {m,i}}={M_{i} \over \rho _{i}^{0}}=M_{i}v_{i}}$.

ideal gazlar

İçin ideal gazlar , mol hacim verilir ideal gaz denklemi ; bu, standart sıcaklık ve basınçta birçok yaygın gaz için iyi bir yaklaşımdır . İdeal gaz denklemi, ideal gazın molar hacmi için bir ifade verecek şekilde yeniden düzenlenebilir:

${\displaystyle V_{\rm {m}}={\frac {V}{n}}={\frac {RT}{P}}.}$

Bu nedenle, belirli bir sıcaklık ve basınç için, tüm ideal gazlar için molar hacim aynıdır ve gaz sabitine dayanır : R  =8.314 462 618 153 24  m ³ ⋅Pa⋅K ⁻¹ ⋅mol ⁻¹ veya yaklaşık8.205 736 608 095 96 × 10 ⁻⁵  m ³ ⋅atm⋅K ⁻¹ ⋅mol ⁻¹ .

100 kPa'da (1  bar ) ideal bir gazın molar hacmi 

0.022 710 954 641 485 ... m ³ / mol , 0 ° C de,

0.024 789 570 296 023 ... m ³ / mol , 25 ° C 'de.

1 atmosfer basınçta ideal bir gazın molar hacmi

0.022 413 969 545 014 ... m ³ / mol , 0 ° C de,

0.024 465 403 697 038 ... m ³ / mol , 25 ° C 'de.

kristal katılar

İçin kristalin katı molar hacmi ile ölçülebilir X-ışını kristalografisi . Birim hücre hacmi ( V _hücre ) ile hesaplanabilir birim hücre olan belirlenmesi için bir X-ışını kristalografisi deneyde, ilk aşama (hesaplama yapısı belirleme yazılımı tarafından otomatik olarak gerçekleştirilir) olan parametreler,. Bu molar hacim ile ilgilidir

${\displaystyle V_{\rm {m}}={{N_{\rm {A}}V_{\rm {hücre}}} \üzer {Z}}}$

burada K _bir olduğunu avagadro ve Z, her birim hücredeki formül birimlerinin sayısıdır. Sonuç normalde "kristalografik yoğunluk" olarak rapor edilir.

Molar silikon hacmi

Silikon , elektronik endüstrisi için rutin olarak yapılır ve hem X-ışını kristalografisi hem de molar kütlenin kütle yoğunluğuna oranıyla silikonun molar hacminin ölçümü, 1974'te NIST'deki öncü çalışmadan bu yana çok dikkat çekmiştir . İlgi, saf kristal katının birim hücre hacminin, atom ağırlığının ve kütle yoğunluğunun doğru ölçümlerinin Avogadro sabitinin doğrudan belirlenmesini sağlamasından kaynaklanmaktadır.

Silikonun molar hacmi için CODATA tarafından önerilen değer: 1.205 883 199 (60) × 10 ^-5  m ³ ⋅mol ^-1 , bağıl standart belirsizliği ile4.9 × 10 ^-8 .

Ayrıca bakınız

• belirli hacim

Referanslar

Dış bağlantılar

• Molar hacimlerin etkileşimli tablosu