Molar hacim nedir?
Bir gazın molar hacmi, belirli sıcaklık ve basınç koşulları altında tam olarak bir mol gazın kapladığı hacimdir. İdeal bir gaz için bu değer doğrudan ideal gaz yasasından, yani \(PV = nRT\) denkleminden elde edilir; burada n değeri 1 mol olarak alınır. Bu hesaplayıcı, ideal olarak kabul edilen her gaz için çalışır ve evrensel olarak geçerlidir — herhangi bir ülkeye özgü değildir.
Nasıl kullanılır?
Mutlak sıcaklığı kelvin (K) cinsinden, basıncı ise kilopascal (kPa) cinsinden girin. Hesaplayıcı, molar hacmi mol başına litre (L/mol) ve ayrıca mol başına metreküp olarak verir. Varsayılan değerler 273,15 K ve 101,325 kPa olarak ayarlanmıştır; bu, STP'nin klasik "1 atm" tanımıdır ve bildiğimiz 22,414 L/mol sonucunu verir.
Formülün açıklaması
\(PV = nRT\) denkleminden yola çıkıp her iki tarafı n ve P'ye böldüğümüzde molar hacim $$V_m = \frac{R \cdot \text{Temperature (K)}}{\text{Pressure (kPa)}}$$ olur. Birimleri temiz tutmak için gaz sabitini \(R = 8{,}314462618\ \text{L}\cdot\text{kPa}/(\text{mol}\cdot\text{K})\) olarak kullanırız. Sıcaklık K, basınç kPa cinsinden olduğunda sonuç doğrudan L/mol olarak çıkar. Şunu unutmayın: "STP" tek bir tanıma sahip değildir. IUPAC'ın güncel STP tanımı 100 kPa kullanır (≈ 22,711 L/mol verir), eski tanım ise 1 atm = 101,325 kPa kullanır (≈ 22,414 L/mol verir).
Çözümlü örnek
T = 273,15 K ve P = 101,325 kPa için: $$V_m = \frac{8{,}314462618 \times 273{,}15}{101{,}325} = \frac{2271{,}098\ldots}{101{,}325} \approx 22{,}414\ \text{L/mol}$$ Bu, çoğu kimya öğrencisinin STP koşullarındaki bir gaz için ezberlediği değerdir.
Sıkça sorulan sorular
Neden sonucum 22,4'ten biraz farklı çıkıyor? Kesin değer, hangi STP tanımını ve gaz sabitini kullandığınıza bağlıdır. IUPAC'ın 100 kPa standardı 22,4 değil, yaklaşık 22,711 L/mol verir.
Bu gerçek gazlar için geçerli mi? Hesaplama ideal gaz davranışını varsayar; bu, ortam koşullarına yakın çoğu gaz için doğrudur ancak yüksek basınç veya düşük sıcaklıkta sapmalar gösterir.
Sıcaklık hangi birimde olmalı? Kelvin. Celsius'tan dönüştürmek için 273,15 ekleyin.