Molart volum

I kjemi og relaterte felt er molart volum, symbolet V_m, eller ${\bar {V}}$ til et stoff forholdet mellom volumet som er okkupert av et stoff til mengden stoff, vanligvis gitt ved en gitt temperatur og trykk. Det er lik den molare massen (M) delt på massetettheten (ρ):

$V_{m}={M \over \rho }$

Det molare volumet har SI-enheten kubikkmeter per mol (m³/mol), selv om det er mer typisk å bruke enhetene kubikkdesimeter per mol (dm³/mol) for gasser, og kubikkcentimeter per mol (cm³/ mol) for væsker og faste stoffer.

Definisjon

Endring i volum med økende etanolfraksjon.

Molart volum til et stoff i er definert som dets molare masse delt på dets tetthet ρ_i⁰:

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

For en ideell blanding som inneholder N komponenter, er det molare volumet av blandingen den vektede summen av molvolumene til dens individuelle komponenter. For en ekte blanding kan ikke molvolumet beregnes uten å kjenne tettheten:

$V_{m}={\sum _{i=1}^{N}x_{i}M_{i} \over \rho _{miks}}$

Det er mange væske-væskeblandinger, for eksempel blanding av ren etanol og rent vann, som kan oppleve sammentrekning eller ekspansjon ved blanding. Denne effekten er representert av mengden overflødig volum av blandingen.

Forhold til spesifikt volum

Molart volum er relatert til spesifikt volum av produktet med molar masse. Dette følger ovenfra hvor det spesifikke volumet er det gjensidige av tettheten til et stoff:

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

Ideell gass

For ideelle gasser er molart volum gitt av idealgassloven; dette er en god tilnærming for mange vanlige gasser ved standard temperatur og trykk. Den ideelle gassligningen kan omorganiseres for å gi et uttrykk for det molare volumet til en ideell gass:

$V_{m}={V \over n}={RT \over P}$

Derfor, for en gitt temperatur og trykk, er molvolumet det samme for alle ideelle gasser og er basert på gasskonstanten: R = 8,31446261815324 m³⋅Pa⋅K⁻¹⋅mol⁻¹ , eller omtrent 8,20573660809596×10−5 m3 ⋅atm⋅K⁻¹⋅mol⁻¹.

Molvolumet til en ideell gass ved 100 kPa (1 bar) er

0,022710954641485... m³/mol ved 0 °C,

0,024789570296023... m³/mol ved 25 °C.

Molvolumet til en ideell gass ved 1 atmosfære trykk er

0,022413969545014... m³/mol ved 0 °C,

0,024465403697038... m³/mol ved 25 °C.