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公式

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結果

STPでの気体の体積
22.414
リットル(L)
気体の量 1 mol
体積(ミリリットル) 22,414 mL
使用するモル体積 22.414 L/mol(STP)

「モルから気体の体積へ(STP)計算ツール」とは?

この計算ツールは、モル単位で表した気体の量を標準状態(STP)での体積に換算します。基礎となるのはアボガドロの法則で、「同温・同圧のもとでは、同じ体積の理想気体には同じ数の分子が含まれる」という原理です。ここでのSTPは0 °C(273.15 K)・1 atmと定義され、この条件下ではどんな理想気体でも1モルが22.414リットルを占めます。これが「モル体積」と呼ばれる値です。

使い方

気体の量をモル単位で入力するだけで、体積がリットルとミリリットルで瞬時に表示されます。酸素、窒素、二酸化炭素、水素など、どんな理想気体でも使えます。理想的な条件下では、モル体積は気体の種類に左右されないからです。

計算式の解説

関係式はとてもシンプルです。

$$V = n \times 22.414\ \text{L}$$

ここで\(V\)は体積(リットル)、\(n\)はモル数です。この式は理想気体の状態方程式(\(PV = nRT\))をSTPの条件で計算することで導かれます。教科書によっては四捨五入した22.4 L/molを使う場合もありますが、本ツールではより正確な22.414 L/molを採用しています。

モル数にモル体積を掛けて気体の全体積を求める図
理想気体は標準状態で1モルあたり22.414 Lを占めるため、モル数にこのモル体積を掛けると全体積が求まります。

計算例

窒素ガス2.5モルは、STPでどれくらいの体積を占めるでしょうか?

$$V = 2.5 \times 22.414 = 56.035\ \text{L}$$(=56,035 mL)。気体の種類は関係ありません。理想気体であれば、どんな気体でも2.5モルなら答えは同じになります。

よくある質問

STPとは具体的に何ですか? STPは伝統的に0 °C・1 atmを指し、このときモル体積は22.414 L/molになります。なお、IUPACが定める現代のSTP(0 °C・100 kPa)では、代わりに22.711 L/molが用いられる点に注意してください。

なぜ22.4ではなく22.414を使うのですか? 22.4 L/molは一般的に四捨五入された値で、22.414 L/molは気体定数から導かれるより正確な数値です。

実在気体にも使えますか? この結果が厳密に正しいのは理想気体の場合だけです。実在気体は、特に高圧や低温の条件下でわずかにずれますが、日常的な化学の問題であれば十分に高い精度で近似できます。

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