5 Kemiska beräkningar: Gaser och gasblandningar
Molvolym
Densiteten går att bestämma experimentellt som kvoten mellan gasens massa och dess volym. Utifrån densiteten och gasens molmassa kan man beräkna den volym som #1 # mol av gasen har. Denna volym kallas gasens molvolym, # V _{m}#.
Viktigt
Molvolym, #V _{m}#, är volymen av #1 # mol gas.
Snart kanske heliumfyllda zeppelinare över Sverige blir en vanlig syn. Det svenska bolaget Oceansky testar att använda zeppelinare för tunga och komplicerad transporter av till exempel vindkraftverk.
Några gasers egenskaper vid temperaturen #0^{\circ\;}\!#C och trycket #1,013 \cdot 10^{5} # Pa
ÄMNE | FORMEL | KOKPUNKT/ #{}^{\;\circ}\!#C |
MOLMASSA/ #\textbf{(g/dm})# |
DENSITET/ #\textbf{(g/dm}^3)# |
MOLVOLYM/ #\textbf{(dm}^3 \textbf{/mol)}# |
helium | He | #-269# | #4,00# | #0,1785# | #22,4# |
väte | H2 | #-235# | #2,02# | #0,08988# | #22,4# |
neon | Ne | #-246# | #20,2# | #0,8999# | #22,4# |
argon | Ar | #-186# | #39,9# | #1,7837# | #22,4# |
kväve | N2 | #-196# | #28,0# | #1,2506# | #22,4# |
syre | O2 | #-183# | #32,0# | #1,429# | #22,4# |
metan | CH4 | #-164# | #16,0# | #0,717# | #22,4# |
ammoniak | NH3 | #-33# | #17,0# | #0,796# | #22,1# |
klor | Cl2 | #-34# | #70,9# | #3,214# | #22,1# |
svaveldioxid | SO2 | #-10# | #64,1# | #2,926# | #21,9# |
I tabellen ser man att alla gaser har ungefär samma molvolym. Det gäller särskilt gaser med låga kokpunkter. Alla värden i tabellen gäller vid temperaturen #0 ^{\;\circ}\!#C och trycket #1,013 \cdot 10^{5} # Pa (normalt lufttryck).
Att molvolymen vid samma tryck och temperatur är ungefär lika för olika gaser förklaras med att skillnaderna mellan molekylernas egna volymer är försumbart små i jämförelse med det utrymme de behöver när de rör sig i gasform. En vätemolekyl med massan #2,0 # u behöver lika stort utrymme som en kvävemolekyl med massan #28 # u.
Mellan molekyler av ammoniak, klor respektive svaveldioxid är attraktionskrafterna lite större än mellan molekyler av kväve respektive väte. Det gör att de tre förstnämnda gaserna har lite mindre molvolymer och högre kokpunkter än de andra två.
Vid beräkningar bortser man oftast från de små differenserna (skillnaderna) i molvolym för olika gaser och därför använder man vid beräkningar värdet #22,4 \text{ dm}^{3}/# mol för alla gaser vid temperaturen #0 ^{\;\circ}\!#C och trycket #1,013 \cdot 10^{5} # Pa.