Máy Tính Thể Tích Mol Của Khí

Nhập phép tính

Nhiệt độ (K)

Áp suất (kPa)

Mẹo: STP là 273,15 K và 100 kPa (theo IUPAC) → ≈ 22,711 L/mol. Con số kinh điển 22,414 L/mol ứng với 273,15 K và 101,325 kPa (1 atm).

Kết quả

Thể tích mol của khí

22,414

lít trên mol (L/mol)

Thể tích mol (m³/mol)	0,022414
Nhiệt độ	273,15 K
Áp suất	101,325 kPa
Hằng số khí R	8,314462618 L·kPa/(mol·K)

Thể tích mol là gì?

Thể tích mol của một chất khí là thể tích mà đúng một mol khí đó chiếm chỗ ở những điều kiện nhiệt độ và áp suất xác định. Đối với khí lý tưởng, đại lượng này được suy ra trực tiếp từ phương trình trạng thái khí lý tưởng \(PV = nRT\), với \(n\) bằng 1 mol. Công cụ này áp dụng cho mọi chất khí được coi là lý tưởng và mang tính phổ quát — không phụ thuộc vào quốc gia hay quy ước riêng nào.

Ở điều kiện tiêu chuẩn (STP), một mol khí lý tưởng chiếm khoảng 22,4 lít.

Cách sử dụng

Nhập nhiệt độ tuyệt đối theo đơn vị kelvin (K) và áp suất theo kilopascal (kPa). Máy tính sẽ trả về thể tích mol theo lít trên mol (L/mol) và cả mét khối trên mol. Giá trị mặc định được đặt là 273,15 K và 101,325 kPa — chính là định nghĩa "1 atm" kinh điển của điều kiện tiêu chuẩn STP, cho ra kết quả quen thuộc 22,414 L/mol.

Giải thích công thức

Xuất phát từ \(PV = nRT\), chia cả hai vế cho \(n\) và \(P\) ta được thể tích mol $$V_m = \frac{RT}{P}.$$ Để đơn vị gọn gàng và đồng nhất, ta dùng hằng số khí \(R = 8{,}314462618\ \text{L}\cdot\text{kPa}/(\text{mol}\cdot\text{K})\). Khi nhiệt độ tính bằng K và áp suất tính bằng kPa, kết quả thu được ngay theo L/mol. Lưu ý rằng "STP" có nhiều hơn một định nghĩa: STP hiện đại theo IUPAC dùng 100 kPa (cho ≈ 22,711 L/mol), còn quy ước cũ dùng 1 atm = 101,325 kPa (cho ≈ 22,414 L/mol).

Thể tích mol tăng theo nhiệt độ và giảm theo áp suất: \(V_m = \frac{RT}{P}\).

Ví dụ minh họa

Với \(T = 273{,}15\ \text{K}\) và \(P = 101{,}325\ \text{kPa}\): $$V_m = \frac{8{,}314462618 \times 273{,}15}{101{,}325} = \frac{2271{,}098\ldots}{101{,}325} \approx 22{,}414\ \text{L/mol}.$$ Đây cũng chính là con số mà phần lớn học sinh, sinh viên hóa học thuộc lòng khi nói về một chất khí ở điều kiện STP.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao kết quả của tôi hơi khác 22,4? Giá trị chính xác phụ thuộc vào việc bạn dùng định nghĩa STP nào và hằng số khí nào. Chuẩn 100 kPa của IUPAC cho ra khoảng 22,711 L/mol chứ không phải 22,4.

Công cụ này có dùng được cho khí thực không? Nó giả định khí ứng xử lý tưởng, vốn khá chính xác với hầu hết các khí ở gần điều kiện thường, nhưng sẽ sai lệch khi áp suất cao hoặc nhiệt độ thấp.

Nhiệt độ cần nhập theo đơn vị nào? Kelvin. Để đổi từ độ C, bạn cộng thêm 273,15.