Молярный объём: различия между версиями

[непроверенная версия]

[отпатрулированная версия]

Содержимое удалено Содержимое добавлено

Линейный

Версия от 00:30, 28 июня 2015

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

Молярный объём смеси

Молярный объём смеси веществ, имеющей плотность ρ_c и содержащей N компонентов с массовыми долями x_i и молярными массами M_i, равен

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

Стандартный молярный объём

Согласно закону Авогадро, 1 моль идеального газа при нормальных условиях имеет один и тот же объём V_m = RT/P = 22,413962(13) л/моль^[2], называемый молярным объёмом идеального газа (здесь T — абсолютная температура, P — давление, R — универсальная газовая постоянная). При нормальных условиях большинство газов близки к идеальным, поэтому вся справочная информация о молярном объёме химических элементов обычно относится к их конденсированным фазам, если не оговорено обратное.

Молярный объём идеального газа составляет:

при давлении 100 кПа (1 бар)

22,710947(13) л/моль при 0 °C,

при давлении 1 стандартная атмосфера (101,325 кПа)

22,413962(13) л/моль при 0 °C.

Молярный объём кристаллов

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

V_m = V_яN_A/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

Uut
н/д

Fl
н/д

Uup
н/д

Lv
н/д

Uus
н/д

Uuo
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
н/д

Cf
н/д

Es
н/д

Fm
н/д

Md
н/д

No
н/д

Lr
н/д

См. также

Примечания

↑ 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.
↑ CODATA Value: molar volume of ideal gas (273.15 K, 101.325 kPa)

[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)

[1]

[2]

@@ Строка 1: / Строка 1: @@
+'''Моля́рный объём''' {{math|''V''<sub>m</sub>}} — объём одного [[Моль (единица)|моля]] вещества (простого вещества, химического соединения или смеси); величина, получающаяся от деления [[молярная масса|молярной массы]] {{math|''M''}} вещества на его [[плотность]] {{math|ρ}}: таким образом, {{math|''V''<sub>m</sub> {{=}} ''M''/ρ}}. Молярный объём характеризует плотность упаковки молекул в данном веществе. Для простых веществ иногда используется термин ''атомный объём''<ref>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 I<sub>2</sub>) вдвое меньше молекулярного молярного объёма.</ref>.
-'''Моля́рный объём''' — объём одного моль вещества, величина, получающаяся от деления [[молярная масса|молярной массы]] на [[плотность]]. Характеризует плотность упаковки молекул.
+== Молярный объём смеси ==
-<math>V_{\rm m} = {M\over\rho}</math>
+Молярный объём смеси веществ, имеющей плотность {{math|ρ<sub>c</sub>}} и содержащей {{math|''N''}} компонентов с массовыми долями {{math|''x<sub>i</sub>''}} и молярными массами {{math|''M<sub>i</sub>''}}, равен
+: <math>V_{\rm c} = \frac{\displaystyle\sum_{i=1}^{N}x_{i}M_{i}}{\rho_{\mathrm{c}}}.</math>
-Из равенства количества вещества: &nbsp; <math>{V\over V_{\rm m}} = {m\over M}</math>&nbsp;
-используя &nbsp;&nbsp; <math>\rho = {m\over V} </math>, приходим к: &nbsp; <math>V_{\rm m} = {M\over\rho}</math>
+== Стандартный молярный объём ==
-Значение {{nobr|{{math|''N''<sub>A</sub>}} {{=}} 6,022…×10<sup>23</sup>}} называется [[Число Авогадро|постоянной Авогадро]] в честь итальянского химика [[Авогадро, Амедео|Амедео Авогадро]]. Это универсальная [[Константа|постоянная]] для мельчайших частиц любого вещества.
+Согласно [[закон Авогадро|закону Авогадро]], 1 моль идеального газа при [[Нормальные условия|нормальных условиях]] имеет один и тот же объём {{math|''V<sub>m</sub>'' {{=}} ''RT''/''P'' {{=}} 22,413962(13) л/моль}}<ref>[http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mvolstd CODATA Value: molar volume of ideal gas (273.15 K, 101.325 kPa)<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref>, называемый молярным объёмом идеального газа (здесь {{math|''T''}} — абсолютная [[температура]], {{math|''P''}} — [[давление]], {{math|''R''}} — [[универсальная газовая постоянная]]). При нормальных условиях большинство газов близки к идеальным, поэтому вся справочная информация о молярном объёме [[химический элемент|химических элементов]] обычно относится к их конденсированным фазам, если не оговорено обратное.
+Молярный объём идеального газа составляет:
-Именно такое [[Количество вещества|количество]] молекул содержит {{nobr|1 моль}} кислорода О<sub>2</sub>, такое же количество атомов в {{nobr|1 моль}} железа (Fe), молекул в {{nobr|1 моль}} воды H<sub>2</sub>O {{итд}}
+: при давлении 100 [[Паскаль (единица измерения)|кПа]] (1 бар)
+:: 22,710947(13) л/моль при 0 °C,
+<!--:: 24,789598(42) л/моль при 25 °C;-->
+: при давлении 1 стандартная [[атмосфера (единица измерения)|атмосфера]] ({{formatnum:101.325}} [[Паскаль (единица измерения)|кПа]])
+:: 22,413962(13) л/моль при 0 °C.
+== Молярный объём кристаллов ==
-Согласно [[закон Авогадро|закону Авогадро]], 1 моль идеального газа при [[Нормальные условия|нормальных условиях]] имеет один и тот же объём {{nobr|{{math|''V<sub>m</sub>''}} {{=}} 22,413968(20) л/моль}}<ref>[http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mvolstd CODATA Value: molar volume of ideal gas (273.15 K, 101.325 kPa)<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref>. При нормальных условиях большинство газов близки к идеальным, поэтому вся справочная информация о молярном объёме [[химический элемент|химических элементов]] относится к их конденсированным фазам, если не оговорено обратное.
+Объём {{math|''V''<sub>я</sub>}} [[Элементарная ячейка|элементарной ячейки]] [[кристалл]]а можно вычислить из параметров [[Кристаллическая структура|кристаллической структуры]], которые определяются с помощью [[Рентгеноструктурный анализ|рентгеноструктурного анализа]]. Объём ячейки связан с молярным объёмом следующим образом:
+: {{math|''V''<sub>m</sub> {{=}} ''V''<sub>я</sub>''N''<sub>A</sub>/''Z'',}}
+где {{math|''Z''}} — количество [[Формульная единица|формульных единиц]] в элементарной ячейке.
 == Значения молярного объёма химических элементов ==
+Ниже приведены значения молярного (атомного) объёма [[Простые вещества|простых веществ]] в см<sup>3</sup>/моль (10<sup>−6</sup> м<sup>3</sup>/моль, 10<sup>−3</sup> л/моль) при [[нормальные условия|нормальных условиях]] либо (для элементов, газообразных при н.у.) при температуре конденсации и нормальном давлении.
 <center>
 {| WIDTH="80%" align="CENTER"
 |- align="CENTER"
 | [[Группа периодической системы|'''Группа''']]
-| '''I A'''
+| '''I A (1)'''
-| '''II A'''
+| '''II A (2)'''
-| '''III B'''
+| '''III B (3)'''
-| '''IV B'''
+| '''IV B (4)'''
-| '''V B'''
+| '''V B (5)'''
-| '''VI B'''
+| '''VI B (6)'''
-| '''VII B'''
+| '''VII B (7)'''
-| '''VIII B'''
+| '''VIII B (8)'''
-| '''VIII B'''
+| '''VIII B (9)'''
-| '''VIII B'''
+| '''VIII B (10)'''
-| '''I B'''
+| '''I B (11)'''
-| '''II B'''
+| '''II B (12)'''
-| '''III A'''
+| '''III A (13)'''
-| '''IV A'''
+| '''IV A (14)'''
-| '''V A'''
+| '''V A (15)'''
-| '''VI A'''
+| '''VI A (16)'''
-| '''VII A'''
+| '''VII A (17)'''
-| '''VIII A'''
+| '''VIII A (18)'''
 |- align="CENTER"
 | [[Период периодической системы|'''Период''']]
@@ Строка 109: / Строка 120: @@
 | bgcolor="#ffc100" | [[Цезий|Cs]]<br />70
 | bgcolor="#ffc100" | [[Барий|Ba]]<br />39
-| *<br />&nbsp;
+| *<br />
 | bgcolor="#ffc100" | [[Гафний|Hf]]<br />13,6
 | bgcolor="#ffc100" | [[Тантал (элемент)|Ta]]<br />10,9
@@ Строка 129: / Строка 140: @@
 | bgcolor="#bbbbbb" | [[Франций|Fr]]<br />н/д
 | bgcolor="#ffc100" | [[Радий|Ra]]<br />45
-| **<br />&nbsp;
+| **<br />
 | bgcolor="#bbbbbb" | [[Резерфордий|Rf]]<br />н/д
 | bgcolor="#bbbbbb" | [[Дубний|Db]]<br />н/д
@@ Строка 149: / Строка 160: @@
 |- align="CENTER"
 | [[Лантаноиды]]
-| *<br />&nbsp;
+| *<br />
 | bgcolor="#ffc100" | [[Лантан|La]]<br />22,5
 | bgcolor="#ffc100" | [[Церий|Ce]]<br />21
@@ Строка 167: / Строка 178: @@
 |- align="CENTER"
 | [[Актиноиды]]
-| **<br />&nbsp;
+| **<br />
 | bgcolor="#ffc100" | [[Актиний|Ac]]<br />22,54
 | bgcolor="#ffc100" | [[Торий|Th]]<br />19,8

Молярный объём: различия между версиями

Версия от 00:30, 28 июня 2015

Содержание

Молярный объём смеси

Стандартный молярный объём

Молярный объём кристаллов

Значения молярного объёма химических элементов

См. также

Примечания

Навигация

Молярный объём: различия между версиями

Версия от 00:30, 28 июня 2015

Молярный объём смеси

Стандартный молярный объём

Молярный объём кристаллов

Значения молярного объёма химических элементов

См. также

Примечания

Навигация

Поиск