Молярный объём

Моля́рный объём Vm — объём одного моля вещества (простого вещества, химического соединения или смеси) при данной температуре и давлении; величина, получающаяся от деления молярной массы M вещества на его плотность ρ: таким образом, Vm = M. Молярный объём характеризует плотность упаковки молекул в данном веществе. Для простых веществ иногда используется термин атомный объём[1].

В Международной системе единиц (СИ) единицей измерения молярного объёма является кубический метр на моль (русское обозначение: м3/моль; международное: m3/mol).

Содержание

Молярный объём смеси

Молярный объём смеси веществ, имеющей плотность ρc и содержащей N компонентов с массовыми долями xi и молярными массами Mi, приближенно можно представить в виде отношения молярной массы смеси (суммы молярных масс её компонент, умноженных на массовую долю компоненты) к плотности смеси; непутать с понятием средневзвешенной, т.к. используется категория плотность

 

Стандартный молярный объём

Согласно закону Авогадро, 1 моль идеального газа при нормальных условиях (T = 273,15 K, P = 101 325 Па) имеет один и тот же объём Vm = RT/P= 22,413962(13) л/моль[2], называемый молярным объёмом идеального газа (здесь T — абсолютная температура, P — давление, R — универсальная газовая постоянная). Молярные объёмы реальных газов в той или иной степени отличаются от молярного объёма идеального газа, однако во многих случаях для практических вычислений отклонениями от идеальности можно пренебречь.

Молярный объём кристаллов

Объём Vя элементарной ячейки кристалла можно вычислить из параметров кристаллической структуры, которые определяются с помощью рентгеноструктурного анализа. Объём ячейки связан с молярным объёмом следующим образом:

Vm = VяNA/Z,

где Z — количество формульных единиц в элементарной ячейке.

Значения молярного объёма химических элементов

Ниже приведены значения молярного (атомного) объёма простых веществ в см3/моль (10−6 м3/моль, 10−3 л/моль) при нормальных условиях либо (для элементов, газообразных при н.у.) при температуре конденсации и нормальном давлении.

Группа I A (1) II A (2) III B (3) IV B (4) V B (5) VI B (6) VII B (7) VIII B (8) VIII B (9) VIII B (10) I B (11) II B (12) III A (13) IV A (14) V A (15) VI A (16) VII A (17) VIII A (18)
Период
1 H
14,0
He
31,8
2 Li
13,1
Be
5
B
4,6
C
5,3
N
17,3
O
14
F
17,1
Ne
16,8
3 Na
23,7
Mg
14
Al
10
Si
12,1
P
17
S
15,5
Cl
18,7
Ar
24,2
4 K
45,3
Ca
29,9
Sc
15
Ti
10,6
V
8,35
Cr
7,23
Mn
7,39
Fe
7,1
Co
6,7
Ni
6,6
Cu
7,1
Zn
9,2
Ga
11,8
Ge
13,6
As
13,1
Se
16,5
Br
23,5
Kr
32,2
5 Rb
55,9
Sr
33,7
Y
19,8
Zr
14,1
Nb
10,8
Mo
9,4
Tc
8,5
Ru
8,3
Rh
8,3
Pd
8,9
Ag
10,3
Cd
13,1
In
15,7
Sn
16,3
Sb
18,4
Te
20,5
I
25,7
Xe
42,9
6 Cs
70
Ba
39
*
Hf
13,6
Ta
10,9
W
9,53
Re
8,85
Os
8,43
Ir
8,54
Pt
9,1
Au
10,2
Hg
14,8
Tl
17,2
Pb
18,3
Bi
21,3
Po
22,7
At
н/д
Rn
н/д
7 Fr
н/д
Ra
45
**
Rf
н/д
Db
н/д
Sg
н/д
Bh
н/д
Hs
н/д
Mt
н/д
Ds
н/д
Rg
н/д
Cn
н/д
Nh
н/д
Fl
н/д
Mc
н/д
Lv
н/д
Ts
н/д
Og
н/д
Лантаноиды *
La
22,5
Ce
21
Pr
20,8
Nd
20,6
Pm
19,96
Sm
19,9
Eu
28,9
Gd
19,9
Tb
19,2
Dy
19
Ho
18,7
Er
18,4
Tm
18,1
Yb
24,8
Lu
17,8
Актиноиды **
Ac
22,54
Th
19,8
Pa
15
U
12,5
Np
21,1
Pu
12,12
Am
20,8
Cm
18,28
Bk
16,8
Cf
16,5
Es
н/д
Fm
н/д
Md
н/д
No
н/д
Lr
н/д

См. также

Примечания

  1. Следует отметить, что для молекулярных кристаллов простых веществ молярный объём, определяемый через 1 моль молекул, не равен атомному объёму, поскольку количество атомов не равно количеству молекул. В этих случаях необходимо уточнять, относится ли указанная величина к молекулярному или к атомному молярному объёму. Так, атомный молярный объём иода (кристаллы, состоящие из двухатомных молекул I2) вдвое меньше молекулярного молярного объёма.
  2. CODATA Value: molar volume of ideal gas (273.15 K, 101.325 kPa)