Volume molare

Il volume molare è un concetto usato nel campo della chimica. La nozione è usata per nominare il volume occupato da una mole di una sostanza, usando il metro cubo per mole come unità di riferimento.

Come si può vedere dalla definizione menzionata nel primo paragrafo, per capire cos'è il volume molare, è essenziale capire cos'è il volume e cos'è una mole.

La nozione di volume molare è usata in chimica.

Analisi dei concetti di volume e mole

L'idea di volume può essere usata in diversi modi: in questo caso, ci interessa il suo significato come grandezza che indica lo spazio occupato da qualcosa in altezza, larghezza e lunghezza (cioè, in tre dimensioni). Una mole, invece, è un'unità che ci permette di misurare la quantità di un elemento che ha un peso equivalente al suo peso molecolare in grammi.

È importante ricordare che, in qualsiasi sostanza, una mole contiene una quantità di massa che è contenuta in 6,022 x 10 elevato a 23 molecole. Questa cifra (6,022 x 10 a 23) si chiama numero di Avogadro ed è il numero di atomi in dodici grammi di carbonio-12 puro. Il numero di Avogadro permette di contare entità microscopiche a partire da misure microscopiche.

È anche necessario conoscere la legge di Avogadro, che afferma che, quando gas diversi sono misurati in condizioni identiche di temperatura e pressione, contengono lo stesso numero di particelle.

Cos'è il volume molare

Tornando all'idea di volume molare, da ciò che è menzionato dalla legge di Avogadro, segue che la mole di un gas occupa sempre lo stesso volume quando le condizioni di temperatura e pressione sono mantenute. Il volume molare normale delle sostanze gassose è di 22,4 litri, stimato alla temperatura di 0°C e alla pressione di 1 atmosfera. Questo è vero per tutti i gas ideali.

Una mole contiene una quantità specifica di massa.

I gas ideali, conosciuti anche come gas perfetti, obbediscono a una legge secondo la quale le particelle che formano il gas non si attraggono né si respingono, e quando si scontrano lo fanno in modo perfettamente elastico.

Quindi, il volume molare normale di un gas, il cui valore è 22,4 litri, è dato solo se si tratta di un gas ideale (o perfetto), ma questo non è il caso dei cosiddetti gas ordinari; questi ultimi hanno molecole con volume, anche se non notevole, e questo rende il loro volume molare diverso da 22,4 litri. Tuttavia, non si tratta di differenze molto grandi; per esempio, mentre il monossido di carbonio ha un tale volume, l'anidride solforosa e il biossido di carbonio sono rispettivamente 0,5 e 0,1 litri più bassi.

La nozione di volume molare parziale

Tenendo presente che il volume di una soluzione è legato alla pressione, alla composizione e alla temperatura, e che è una quantità estesa, possiamo definire il concetto di volume parziale come il tasso di variazione del volume all'aumentare della quantità di sostanza, a condizione che i valori di temperatura, pressione e la quantità degli altri componenti siano mantenuti costanti.

Il volume molare parziale è una funzione della composizione frazionaria, della pressione e della temperatura; in altre parole, è una quantità intensiva e, secondo la sua definizione, se la pressione e la temperatura non cambiano, è coinvolto nel differenziale di volume totale.

Quando alteriamo la composizione, per esempio se aggiungiamo una certa quantità di alcune delle sostanze, poiché il volume totale della miscela aumenta, cambiano anche i volumi parziali molari dei suoi componenti, poiché cambia prima l'ambiente delle sue molecole. Il volume occupato da un qualsiasi numero di molecole dipende da quelle che lo circondano.

Il volume occupato da un qualsiasi numero di molecole dipende da quelle che lo circondano.