摩尔体积与偏摩尔体积的区别

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主要区别 - 摩尔体积与部分摩尔体积

摩尔体积是一摩尔物质的体积。摩尔体积由符号 Vm 表示。在标准温度和压力下,理想气体的摩尔体积为 22.4 L/mol。但对于其他物质,摩尔体积高度依赖于测量体积的温度和压力。另一方面,偏摩尔体积是一个复杂的术语。它可以定义为混合物的一个组分对混合物总体积的贡献。摩尔体积和偏摩尔体积之间的主要区别是 物质的摩尔体积是一摩尔该物质的体积,而偏摩尔体积是将一种组分添加到混合物中时混合物的体积变化。

涵盖的关键领域

1.什么是摩尔体积 – 定义、理想气体的摩尔体积、测量单位、计算 2. 什么是偏摩尔体积 – 定义,举例说明 3.摩尔体积和偏摩尔体积有什么区别 – 主要差异的比较

关键术语:密度、乙醇、理想气体、摩尔质量、摩尔体积、偏摩尔体积、温度、体积

什么是摩尔体积

摩尔体积是一摩尔物质在给定温度和压力下所占的体积。该物质可以是气体形式、液体形式或固体形式。摩尔体积的化学符号是 Vm。在标准温度和压力下,理想气体的摩尔体积为 22.4 L/mol。

摩尔体积计算

对于理想行为,PV = nRT

温度和压力的标准值分别为 273 K 和 1.00 atm。那么理想气体的摩尔体积为

(1.00 atm) x Vm = (1 mol) x (0.08206 L atm mol-1-1) x (273 K)

Vm = 22.4 升/摩尔

摩尔体积的 SI 单位是立方米每摩尔 (m3/摩尔)。但一般来说,立方分米每摩尔(dm3/mol) 用于气体和立方厘米每摩尔 (cm3/mol) 用于液体和固体。

摩尔体积 = 摩尔质量 / 密度

使用上述测量物质的摩尔质量和密度的关系,可以简单地计算出物质的摩尔体积。但如果它是几种成分的混合物,它可以只是各个成分的总和。但是一些液体混合物违反了这个概念。

图 01:乙醇和水的过量混合物

例如,当水和乙醇混合时,计算出的摩尔体积不是两者的摩尔体积之和;它是一个减少的值。这是由于水分子和乙醇分子之间形成分子间力而发生的。

什么是偏摩尔体积

偏摩尔体积是物质的热力学性质,定义为混合物中组分对混合物总体积的贡献。它只是将一摩尔组分添加到混合物中时的体积变化。让我们考虑一个例子来理解这个概念。

图 1:显示混合物的部分摩尔体积的曲线。

上图显示了包含两种组分的混合物的偏摩尔体积:A 和 B。图中的虚线显示了预期体积。但实际体积已经减少了ΔV混合.

摩尔体积与偏摩尔体积的区别

定义

摩尔体积: 摩尔体积是一摩尔物质在给定温度和压力下所占的体积。

部分摩尔体积: 偏摩尔体积是物质的热力学性质,定义为混合物中组分对混合物总体积的贡献。

原则

摩尔体积: 摩尔体积是通过将物质的摩尔质量除以该物质的密度来测量的物质的体积。

部分摩尔体积: 偏摩尔体积描述了将物质添加到组分混合物中时意外的体积变化。

物质

摩尔体积: 可以测量液体、固体或气体的摩尔体积。

部分摩尔体积: 部分摩尔体积由液-液混合物显示。

结论

摩尔体积和偏摩尔体积是热力学中的两个相关术语。这两个术语都描述了每摩尔系统体积的变化。摩尔体积和偏摩尔体积之间的主要区别在于,物质的摩尔体积是一摩尔该物质的体积,而偏摩尔体积是将组分添加到混合物中时混合物的体积变化。

参考:

1. Helmenstine,安妮玛丽。 “摩尔体积定义。” ThoughtCo,2014 年 6 月 13 日,可在此处获得。2。 “摩尔体积。”维基百科,维基媒体基金会,2017 年 12 月 26 日,可在此处获取。3。 “部分摩尔体积。”部分摩尔体积 – Everyscience.Com,可在此处获得。

图片提供:

1. Wilfried Cordes 的“乙醇和水的过量混合物” – de:Dortmunder Datenbank; en:Dortmund Data Bank (CC BY-SA 3.0) 通过 Commons Wikimedia2。 Woudloper 的“部分摩尔体积 EN” – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品(CC BY-SA 3.0)

摩尔体积与偏摩尔体积的区别