Molares Volumen

Das molare Volumen (auch Molvolumen) gibt an, welches Volumen 1 mol eines Stoffes besitzt.


Erklärung

Mit dem molaren Volumen kannst du bestimmen, welches Volumen 1 mol eines Stoffes besitzt. Das spielt für Berechnungen bei chemischen Reaktionen eine wichtige Rolle.

Beschreibung

Formelzeichen: \text{V}_\text{m}Vm\text{V}_\text{m}

Einheit: \frac{\text{L}}{\text{mol}}Lmol\frac{\text{L}}{\text{mol}}

Formel zur Berechnung: \text{V}_\text{m} = \frac{\text{V}}{\text{n}}Vm=Vn\text{V}_\text{m} = \frac{\text{V}}{\text{n}}

Molares Volumen von Gasen

Alle Gase haben bei einem Druck von \text{1 bar}1 bar\text{1 bar} ein molares Volumen von 22,4 \frac{\text{L}}{\text{mol}}22,4Lmol22,4 \frac{\text{L}}{\text{mol}} bei \text{0 °C}0 °C\text{0 °C} und 24,4 \frac{\text{L}}{\text{mol}}24,4Lmol24,4 \frac{\text{L}}{\text{mol}} bei \text{25 °C}25 °C\text{25 °C}.

Flüssigkeiten und Feststoffe dagegen haben alle ein anderes molares Volumen.

Avogadro-Gesetz

Alle Gase haben also immer das gleiche molare Volumen. Wieso das so ist, erklärt das Avogadro-Gesetz.
Dieses besagt: Gase haben bei konstantem Volumen, Druck und konstanter Temperatur immer gleich viele Teilchen.


Beispiel: Reaktion mit Chlor

Um Natriumchlorid (Kochsalz) herzustellen, reagiert das Metall Natrium mit dem Gas Chlor.

Für die Reaktion benötigst du \text{2 mol}2 mol\text{2 mol} Chlor.
Wie viel Liter Chlor musst du einsetzen?

Gegeben:

\begin{aligned} &\text{n} &= &\text{2 mol} \\[2mm] &\text{V}_\text{m} &= &\text{22,4 } \frac{\text{L}}{\text{mol}} \end{aligned}n=2 molVm=22,4 Lmol\begin{aligned} &\text{n} &= &\text{2 mol} \\[2mm] &\text{V}_\text{m} &= &\text{22,4 } \frac{\text{L}}{\text{mol}} \end{aligned}

Gesucht:

\text{V = ?}V = ?\text{V = ?}

Lösung:

Um diese Aufgabe zu lösen, musst du die oben genannte Formel nach \text{V}V\text{V} umstellen.

\begin{aligned} \text{V}_\text{m} &= \frac{\text{V}}{\text{n}} \qquad |\cdot \text{n} \\[2mm] \text{V}_\text{m} \cdot \text{n} &= \text{V} \\[2mm] \text{V} &= \text{V}_\text{m} \cdot \text{n} \end{aligned}Vm=VnnVmn=VV=Vmn\begin{aligned} \text{V}_\text{m} &= \frac{\text{V}}{\text{n}} \qquad |\cdot \text{n} \\[2mm] \text{V}_\text{m} \cdot \text{n} &= \text{V} \\[2mm] \text{V} &= \text{V}_\text{m} \cdot \text{n} \end{aligned}

Nun musst du nur noch die gegebenen Werte in die Formel einsetzen.

\begin{aligned} \text{V} &= \text{V}_\text{m} \cdot \text{n} \\[2mm] &= \text{22,4 } \frac{\text{L}}{\text{mol}} \cdot \text{2 mol} \\[2mm] &= \underline{\underline{\text{44,8 L}}} \end{aligned}V=Vmn=22,4 Lmol2 mol=44,8 L\begin{aligned} \text{V} &= \text{V}_\text{m} \cdot \text{n} \\[2mm] &= \text{22,4 } \frac{\text{L}}{\text{mol}} \cdot \text{2 mol} \\[2mm] &= \underline{\underline{\text{44,8 L}}} \end{aligned}
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