Volume molare

In chimica, il volume molare (v_m) è il volume occupato da una mole di una determinata sostanza a valori di temperatura e pressione specifici. L'unità di misura nel Sistema Internazionale è il metro cubo su mole (m³mol⁻¹). Per motivi di praticità viene generalmente espresso in dm³mol^-1 per i gas e in cm³mol^-1 per liquidi e solidi.^[1]

La relazione tra massa, quantità di sostanza, volume e numero di particelle.

Si può calcolare come rapporto tra il volume (V) e la quantità di sostanza (n) di una sostanza in esso contenuto:^[1]

${\displaystyle V_{\mathrm {m} }={\frac {V}{n}}}$

In caso di una miscela l'equazione diventa:^[1]

${\displaystyle V_{m}=}^{N}\sum _{i=1}$${\displaystyle {Xi\cdot Mi \over \rho _{mix}}}$

Volume nei gas ideali e volume molare standard

Per un gas ideale, il volume molare standard è il volume occupato da una mole in condizioni standard e per convenienza pratica viene posto pari a 22,414 L/mol.^[2] Tale valore si ricava sostituendo le coordinate termodinamiche STP nella equazione di stato dei gas perfetti:^[3]

${\displaystyle pV_{m}=nRT}$

sostituendo alla costante dei gas R il suo valore e la temperatura e la pressione standard (rispettivamente 273,15 K e 101,325 kPa) si ottiene:^[2]

${\displaystyle V_{m}={\frac {8,314462618\times 273,15}{101,325}}\times 10^{-3}\ m^{3}/mol=22,41399\ L/mol}$

Volume molare parziale

In petrologia, in particolare nello studio dei magmi, si utilizza il volume molare parziale per indicare la quantità di un componente che, se moltiplicato per il numero di moli dello stesso, restituisce il contributo del componente al volume totale.^[4]