モル体積

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モル体積
molar volume
次元 L 3 N -1
SI単位 m3/mol
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モル体積とは単位物質量(1 mol)の原子または分子標準状態で占める体積である[1]モル質量[kg/mol]÷密度[kg/m3]でも求められる。

気体分子のモル体積は気体の状態方程式で議論され、1 molの気体分子の体積は、気体の種類によらずほぼ一定である。気体の種類による違いは実在気体の状態方程式(ファンデルワールスの状態方程式など)の係数の違いになる。理想気体のモル体積Vm はその状態方程式より、種類によらず

\begin{align}
V_\mathrm{m}&=\frac{V}{n}=\frac{RT}{p}\\
&\simeq 24.8 \, \mathrm{L/mol}
\end{align}

となる。ただしV は体積、n は物質量、R気体定数T = 25 ℃は温度p = 105 Paは圧力を表す。

単体の固体結晶については、原子間距離結晶構造と関係する。単体金属結晶の原子間距離は比較的バラツキが少なく、概略10-5 m3/mol程度であるが、モル体積は結合力の違いによる原子間距離によって変動するので、元素の密度は、原子量によってだけでは決まらなくなっている。

脚注[編集]

  1. ^ 標準状態以外の状態で表される場合もある。