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Molares Volumen

Wichtige Inhalte in diesem Video

Molares Volumen einfach erklärt

Molares Volumen Formel

Molares Volumen ideales Gas

Molares Volumen Sauerstoff

Molares Volumen Wasser

Molares Volumen Verbindungen

Molares Volumen – Was ist das und wie hängt dieses Volumen mit dem idealen Gas zusammen? Wie berechnest du das molare Volumen? Genau das erklären wir dir in dem folgenden Beitrag.

Um das Thema noch schneller zu verstehen, kannst du dir gerne unser Video dazu ansehen!

Inhaltsübersicht

Molares Volumen einfach erklärt

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Molares Volumen $V_\mathsf{m}$ (auch Molvolumen) bezeichnet das Volumen, welches ein Mol einer Substanz einnimmt. Die Einheit für das molare Volumen in der Chemie ist meist Liter pro Mol ( $\mathsf{\frac{L}{mol}}$ ). Ein Mol sind dabei $6,022 \cdot 10^{23}$ Teilchen, wobei du diese Zahl als Avogadro-Konstante $N_\mathsf{A}$ bezeichnest.

Molares Volumen Definition

Das Molare Volumen $V_\mathsf{m}$ bezeichnet das Volumen, das von $6,022 \cdot 10^{23}$ Teilchen einer Substanz eingenommen wird.

Ein Mol eines Stoffes kann sich im Volumen sehr stark unterscheiden.

Molares Volumen berechnen

Schauen wir uns jetzt mal die Berechnung des Molaren Volumen an. Es gibt zwei Möglichkeiten zur Berechnung. Du benötigst zunächst einmal die Formel. Anschließend ist das molare Volumen eines idealen Gases interessant.

Molares Volumen Formel

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Schauen wir uns mal zusammen die Formel an.

$V_\mathsf{m} = \frac{V}{n}$ oder $V_\mathsf{m} = \frac{M}{\rho}$

Du berechnest das molare Volumen, indem du das Volumen in Liter ( $\mathsf{L}$ ) durch die Stoffmenge in Mol ( $\mathsf{mol}$ ) einer Substanz teilst. Ebenso kannst du die Molare Masse in Gramm pro Mol ( $\mathsf{\frac{g}{mol}}$ ) durch die Dichte $\rho$ in Gramm pro Liter ( $\mathsf{\frac{g}{L}}$ ) einer Substanz teilen. Das Molare Volumen ist für alle Stoffe konstant.

Molares Volumen ideales Gas

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Gase wie Stickstoff, Sauerstoff oder Argon sind nahezu ideale Gase. Das „ideale Gas“ ist eine Modellvorstellung. Fasst du die genannten Gase unter dem Begriff des „idealen Gases“ zusammen, so verhält sich jedes der genannten Gase gleich. Damit hat auch jedes ideale Gas das gleiche molare Volumen.

Merke: molares Normvolumen

$V_\mathsf{m,ideal}$ = $22,414 \mathsf{\frac{L}{mol}}$

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Das Molvolumen eines idealen Gases $V_\mathsf{m,ideal}$ oder auch das molare Normvolumen beträgt unter den Bedingungen $\mathsf{0^\circ\text{C}}$ und $101,325 \mathsf{kPa}$ immer $22,414 \mathsf{\frac{L}{mol}}$ . Diese Bedingungen werden auch Normalbedingungen genannt und müssen definiert sein, da sich das Molvolumen mit der Temperatur und dem Druck ändert.

Molares Volumen Beispiele

Sehen wir uns zwei Beispiele zur Berechnung des molaren Volumens an.

Molares Volumen Sauerstoff

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Berechnen wir in einem ersten Beispiel das Molvolumen des Sauerstoffs.

Du hast ein Volumen von $V = 78,4 \mathsf{L}$ und eine Stoffmenge von $n = 3,50 \mathsf{mol}$ Sauerstoff gegeben und willst das molare Volumen berechnen? Dafür setzt du einfach deine Werte in die Formel zur Berechnung des molaren Volumen ein.

$V_\mathsf{m} = \frac{V}{n} = \frac{78,4 \mathsf{L}}{3,50 \mathsf{mol}} = 22,4 \mathsf{\frac{L}{mol}}$

Das molare Volumen von Sauerstoff beträgt $22,4 \mathsf{\frac{L}{mol}}$ . Du siehst, Sauerstoff kommt einem idealen Gas also sehr nahe.

Molares Volumen Wasser

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Welches molare Volumen hat aber eigentlich Wasser? Du hast diesmal eine Molare Masse von $M = 18,015 \mathsf{\frac{g}{mol}}$ und eine Dichte von $\rho = 997 \mathsf{\frac{g}{L}}$ . Beide Werte kannst du aus deinem Tafelwerk entnehmen. Du setzt deine Werte jetzt in die andere Formel zur Berechnung des molaren Volumen ein.

$V_\mathsf{m} = \frac{M}{\rho} = \frac{18,015 \mathsf{\frac{g}{mol}}}{997 \mathsf{\frac{g}{L}}} = 0,0181 \mathsf{\frac{L}{mol}}$

Ein Mol Wasser nimmt mit $0,0181 \mathsf{\frac{L}{mol}}$ deutlich weniger Volumen ein als ein Mol Sauerstoff mit $22,4 \mathsf{\frac{L}{mol}}$ .

Molares Volumen Verbindungen

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Stellen wir mal ein paar molare Volumina in einer Tabelle gegenüber.

Name	Formelzeichen	$V_\mathsf{m}$ $[\mathsf{\frac{L}{mol}}]$	Aggregatzustand
Sauerstoff	O₂	22,4	Gasförmig
Stickstoff	N₂	22,4	Gasförmig
Wasser	H₂O	0,0181	Flüssig
Ethanol	C₂H₆O	0,0584	Flüssig
Silber	Ag	0,0103	Fest

Du siehst, dass die Gase ein deutlich größeres molares Volumen haben als die Flüssigkeiten. Noch geringer ist das molare Volumen eines Feststoffes, hier am Beispiel des Silber. Die Teilchen sind im Gas deutlich weiter voneinander entfernt als in der Flüssigkeit und nehmen somit mehr Platz ein. Im Feststoff sind die Teilchen sehr nah aneinander gepackt, nehmen also weniger Platz ein.

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