Как найти молярный объем металла - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Молярный объем

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 261.

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 261.

При изучении химических веществ важными понятиями являются такие величины, как молярная масса, плотность вещества, молярный объем. Так, что же такое молярный объем, и в чем его отличие для веществ в разном агрегатном состоянии?

Молярный объем: общая информация

Чтобы вычислить молярный объем химического вещества необходимо молярную массу этого вещества разделить на его плотность. Таким образом, молярный объем вычисляется по формуле:

Vm=M/p,

где Vm – молярный объем вещества, М – молярная масса, p – плотность. В Международной системе СИ эта величина измеряется в кубический метр на моль (м ³ /моль).

Рис. 1. Молярный объем формула.

Молярный объем газообразных веществ отличается от веществ, находящихся в жидком и твердом состоянии тем, что газообразный элемент количеством 1 моль всегда занимает одинаковый объем (если соблюдены одинаковые параметры).

Объем газа зависит от температуры и давления, поэтому при расчетах следует брать объем газа при нормальных условиях. Нормальными условиями считается температура 0 градусов и давление 101,325 кПа.

Молярный объем 1 моля газа при нормальных условиях всегда одинаков и равен 22,41 дм ³ /моль. Этот объем называется молярным объемом идеального газа. То есть, в 1 моле любого газа (кислород, водород, воздух) объем равен 22,41 дм ³ /м.

Молярный объем при нормальных условиях можно вывести, используя уравнение состояния для идеального газа, которое называется уравнением Клайперона-Менделеева:

P*V=n*R*T,

где R – универсальная газовая постоянная, R=8.314 Дж/моль*К=0,0821 л*атм/моль К

Объем одного моля газа V=RT/P=8.314*273.15/101.325=22.413 л/моль, где Т и Р – значение температуры (К) и давления при нормальных условиях.

Рис. 2. Таблица молярных объемов.

Закон Авогадро

В 1811 году А. Авогадро выдвинул гипотезу, что в равных объемах различных газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) содержится одинаковой число молекул. Позже гипотеза подтвердилась и стала законом, носящим имя великого итальянского ученого.

Рис. 3. Амедео Авогадро.

Закон становится понятен, если вспомнить, что в газообразном виде расстояние между частицами несопоставимо больше, чем размеры самих частиц.

Таким образом, из закона Авогадро можно сделать следующие выводы:

В равных объёмах любых газов, взятых при одной и той же температуре и при одном и том же давлении, содержится одно и то же число молекул.
1 моль совершенно различных газов при одинаковых условиях занимает одинаковый объем.
Один моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,41 л.

Следствие из закона Авогадро и понятие молярного объема основаны на том, что моль любого вещества содержит одинаковое число частиц (для газов – молекул), равное постоянной Авогадро.

Чтобы узнать число молей растворенного вещества содержится в одном литре раствора, необходимо определить молярную концентрацию вещества по формуле c=n/V, где n – количество растворенного вещества, выражаемое в молях, V – объем раствора, выражаемый в литрах С – молярность.

Что мы узнали?

В школьной программе по химии 8 класса изучается тема «Молярный объем». В одном моле газа всегда содержится одинаковый объем, равный 22,41 кубический метр/моль. Этот объем называется молярным объемом газа.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Александр Котков

10/10
Артак Саркисян

10/10

Оценка доклада

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 261.

А какая ваша оценка?

Источник

В уроке 9 «Молярная масса и молярный объем» из курса «Химия для чайников» выясним, что подразумевается под молярной массой и молярным объемом; приведем формулы для их вычисления. Напоминаю, что в прошлом уроке «Химическое количество вещества и моль» мы выяснили, что такое химическое количество вещества; рассмотрели моль в качестве единицы количества вещества, а также познакомились с постоянной Авогадро.

Молярная масса

Вы знаете, что одинаковое химическое количество любых веществ содержит одно и то же число структурных единиц. Но у каждого вещества его структурная единица имеет собственную массу. Поэтому и массы одинаковых химических количеств различных веществ тоже будут различны.

Молярная масса — это масса порции вещества химическим количеством 1 моль.

Молярная масса вещества Х обозначается символом M(Х). Она равна отношению массы данной порции вещества m(Х) (в г или кг) к его химическому количеству n(Х) (в моль):

В Международной системе единиц молярная масса выражается в кг/моль. В химии чаще используется дольная единица — г/моль.

Определим молярную массу углерода. Масса углерода химическим количеством 1 моль равна 0,012 кг, или 12 г. Отсюда:

Молярная масса любого вещества, если она выражена в г/моль, численно равна его относительной молекулярной (формульной) массе.

Например:

На рисунке 47 показаны образцы веществ (H₂O, CaCO₃, Zn), химическое количество которых одно и то же — 1 моль. Как видите, массы разных веществ химическим количеством 1 моль различны.

Молярная масса является важной характеристикой каждого отдельного вещества. Она отражает зависимость между массой и химическим количеством вещества. Зная одну из этих величин, можно определить вторую — массу по химическому количеству:

и, наоборот, химическое количество по массе:

а также число структурных единиц:

Взаимосвязь между этими тремя характеристиками вещества в любом его агрегатном состоянии можно выразить простой схемой:

Молярный объем

В отличие от твердых и жидких веществ все газообразные вещества химическим количеством 1 моль занимают одинаковый объем (при одинаковых условиях). Эта величина называется молярным объемом и обозначается V_m.

Подобно молярной массе, молярный объем газа равен отношению объема данного газообразного вещества V(Х) к его химическому количеству n(Х):

Так как объем газа зависит от температуры и давления, то при проведении различных расчетов берутся обычно объемы газов при нормальных условиях (сокращенно — н. у.). За нормальные условия принимаются температура 0 °С и давление 101,325 кПа.

Установлено, что при нормальных условиях отношение объема любой порции газа к химическому количеству газа есть величина постоянная и равная 22,4 дм³/моль. Другими словами, молярный объем любого газа при нормальных условиях:

Молярный объем — это объем, равный 22,4 дм³, который занимает 1 моль любого газа при нормальных условиях.

Пример 1. Вычислите химическое количество SiO₂, масса которого равна 240 г.

Спойлер

[свернуть]

Пример 2. Определите массу серной кислоты H₂SO₄, химическое количество которой 2,5 моль.

Спойлер

[свернуть]

Пример 3. Сколько молекул CO₂ и сколько атомов кислорода содержится в углекислом газе массой 110 г?

Спойлер

[свернуть]

Пример 4. Какой объем занимает кислород химическим количеством 5 моль при нормальных условиях?

Спойлер

[свернуть]

Краткие выводы урока:

Масса вещества химическим количеством 1 моль называется его молярной массой. Она равна отношению массы данной порции вещества к его химическому количеству.
Объем газообразных веществ химическим количеством 1 моль при нормальных условиях одинаков и равен 22,4 дм³.
Величина, равная 22,4 дм³/моль, называется молярным объемом газов.

Надеюсь урок 9 «Молярная масса и молярный объем» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии. Данный урок был заключительным в главе «Основные химические понятия».

Источник

Таблица молярных объёмов химических элементов.

Молярный объём – отношение объёма вещества к его количеству при определенной температуре и давлении.

Молярный объём имеет обозначение V_m.

Молярный объём численно равен объёму одного моля вещества.

Молярный объём в Международной системе единиц (СИ) измеряется в кубических метрах на моль, русское обозначение: м³/моль; международное: m³/mol.

Термин «молярный объём» может быть применён к простым веществам, химическим соединениям и смесям.

Молярный объём зависит от температуры, давления и агрегатного состояния вещества.

Молярный объём вещества вычисляется по формуле:

V_m = V/n = M/ρ,

где

V – объем вещества,

n – количество вещества,

M – молярная масса,

ρ – плотность вещества.

Таблица молярных объёмов химических элементов (1 часть):

Атомный номер	Химический элемент	Символ	Молярный объём, см³/моль
1	Водород	H	11,21
2	Гелий	He	22,42354
3	Литий	Li	12,97383
4	Бериллий	Be	4,8767
5	Бор	B	4,3947
6	Углерод	C	5,314469 – графит, 3,42 – алмаз
7	Азот	N	11,196
8	Кислород	O	11,196
9	Фтор	F	11,202
10	Неон	Ne	22,42
11	Натрий	Na	23,74976
12	Магний	Mg	13,984
13	Алюминий	Al	9,993
14	Кремний	Si	12,05386
15	Фосфор	P	16,99054
16	Сера	S	16,35969
17	Хлор	Cl	11,0308
18	Аргон	Ar	22,392
19	Калий	K	45,675584
20	Кальций	Ca	25,85677
21	Скандий	Sc	15,060606
22	Титан	Ti	10,62059
23	Ванадий	V	8,3373977
24	Хром	Cr	7,282
25	Марганец	Mn	7,35449
26	Железо	Fe	7,0923
27	Кобальт	Co	6,6217
28	Никель	Ni	6,58884
29	Медь	Cu	7,12399
30	Цинк	Zn	9,16092

Таблица молярных объёмов химических элементов (2 часть):

31	Галлий	Ga	11,80945
32	Германий	Ge	13,6464
33	Мышьяк	As	13,082
34	Селен	Se	16,3851
35	Бром	Br	25,610256
36	Криптон	Kr	22,34613
37	Рубидий	Rb	55,78838
38	Стронций	Sr	33,315589
39	Иттрий	Y	19,88
40	Цирконий	Zr	14,01075
41	Ниобий	Nb	10,84
42	Молибден	Mo	9,33
43	Технеций	Tc	8,5217
44	Рутений	Ru	8,17057
45	Родий	Rh	8,2655
46	Палладий	Pd	8,851
47	Серебро	Ag	10,282955
48	Кадмий	Cd	12,995
49	Индий	In	15,7
50	Олово	Sn	16,239398
51	Сурьма	Sb	18,181275
52	Теллур	Te	20,4487
53	Йод	I	25,689
54	Ксенон	Xe	22,253
55	Цезий	Cs	70,732
56	Барий	Ba	39,1245
57	Лантан	La	22,6
58	Церий	Ce	20,9472
59	Празеодим	Pr	21,221
60	Неодим	Nd	20,5763

Таблица молярных объёмов химических элементов (3 часть):

61	Прометий	Pm	19,961
62	Самарий	Sm	20,4487964
63	Европий	Eu	28,978642
64	Гадолиний	Gd	19,9
65	Тербий	Tb	19,3363
66	Диспрозий	Dy	19,0
67	Гольмий	Ho	18,7527
68	Эрбий	Er	18,449
69	Тулий	Tm	18,124
70	Иттербий	Yb	26,33789
71	Лютеций	Lu	17,77939
72	Гафний	Hf	13,41
73	Тантал	Ta	10,86774
74	Вольфрам	W	9,55
75	Рений	Re	8,858563
76	Осмий	Os	8,42
77	Иридий	Ir	8,52
78	Платина	Pt	9,249786
79	Золото	Au	10,2
80	Ртуть	Hg	14,821
81	Таллий	Tl	17,247535
82	Свинец	Pb	18,2716
83	Висмут	Bi	21,3681
84	Полоний	Po	22,727272
85	Астат	At	32,94 − предположительно
86	Радон	Rn	22,816
87	Франций	Fr	нет данных
88	Радий	Ra	45,2
89	Актиний	Ac	22,5422
90	Торий	Th	19,791717

Таблица молярных объёмов химических элементов (4 часть):

91	Протактиний	Pa	15,03
92	Уран	U	12,4949559
93	Нептуний	Np	11,5892
94	Плутоний	Pu	12,313
95	Америций	Am	17,77615
96	Кюрий	Cm	18,28275
97	Берклий	Bk	16,71
98	Калифорний	Cf	16,62
99	Эйнштейний	Es	нет данных
100	Фермий	Fm	нет данных
101	Менделевий	Md	нет данных
102	Нобелий	No	нет данных
103	Лоуренсий	Lr	нет данных
104	Резерфордий (Курчатовий)	Rf	нет данных
105	Дубний (Нильсборий)	Db	нет данных
106	Сиборгий	Sg	нет данных
107	Борий	Bh	нет данных
108	Хассий	Hs	нет данных
109	Мейтнерий	Mt	нет данных
110	Дармштадтий	Ds	нет данных

Источник: https://www.schoolmykids.com

Коэффициент востребованности
3 870

Источник

Моля́рный объём V_m — 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, V_m = M/ρ. 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

1 Молярный объём смеси
2 Стандартный молярный объём
3 Молярный объём кристаллов
4 Значения молярного объёма химических элементов
5 См. также
6 Примечания

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

$V_{rm c} = frac{displaystylesum_{i=1}^{N}x_{i}M_{i}}{rho_{mathrm{c}}}.$

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 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).

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

H
14,0

He
31,8

Li
13,1

Be
5

B
4,6

C
5,3

N
17,3

O
14

F
17,1

Ne
16,8

Na
23,7

Mg
14

Al
10

Si
12,1

P
17

S
15,5

Cl
18,7

Ar
24,2

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

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

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

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

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
н/д

Cf
н/д

Es
н/д

Fm
н/д

Md
н/д

No
н/д

Lr
н/д

См. также

Число Авогадро
Удельный объём
Молярная масса
Молярная теплоёмкость

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)

Источник