Visa källa för Molvolym

{{Fysikalisk storhet
|namn                       = Molvolym
|bild                       = 
|bildtext                   = 
|alternativnamn             = 
|definition                 = [[Volym]]en av en [[mol]] av ett ämne
|storhetssymboler           = <math>V_\mathrm{m}</math>
|dimensionssymboler         = 
|extensiv                   = 
|intensiv                   = 
|konserverad                = 
|koordinattransformation    = 
|härledningar               = 
|si-enhet                   = [[Kubikmeter|m<sup>3</sup>]]·[[mol]]<sup>−1</sup>
|si-dimension               = L<sup>3</sup> N<sup>−1</sup>
|si-grundenheter            = 
|cgs-enhet                  = 
|cgs-dimension              = 
|cgs-enhet_e-stat           = 
|cgs-dimension_e-stat       = 
|cgs-enhet_e-mag            = 
|cgs-dimension_e-mag        = 
|gaussenhet                 = 
|gaussdimension             = 
|hle-enhet                  = 
|hle-dimension              = 
|planckenhet                = 
|planckdimension            = 
|astronomisk_enhet          = 
|astronomisk_dimension      = 
|angloamerikansk_enhet      = 
|angloamerikansk_dimension  = 
|andra_enheter              = 
|anmärkningar               = 
|se_även                    = 
}}
Inom [[kemi|kemin]] är ett ämnes '''molvolym''' [[volym|volymen]] av en [[mol]] av ämnet och anges med symbolen ''V''m,<ref name="GreenBook">International Union of Pure and Applied Chemistry (1993). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, 2nd edition, Oxford: Blackwell Science. {{ISBN|0-632-03583-8}}. p. 41. Electronic version.</ref> eller <math>\tilde V</math>. Molvolymen beräknas genom att [[division (matematik)|dividera]] ämnets [[atommassa]] eller [[molekylmassa]] (''M'') med dess [[densitet]] (''ρ''). 

<math display="block">V_{\text{m}} = \frac{M}{\rho}</math>

[[SI-enhet]]en för molvolym är kubikmeter per mol, m<sup>3</sup>/mol,<ref name="GreenBook"/> även om det är mer typiskt att använda enheterna kubikdecimeter per mol (dm<sup>3</sup>/mol) för gaser och kubikcentimeter per mol (cm<sup>3</sup>/mol) för vätskor och fasta ämnen. Molvolymen ges vanligen för ett [[fast ämne]] vid 298 [[Kelvin|K]]. Molvolymen för en ideal gas är ca 22,4 liter vid 273 K och normalt atmosfärstryck.
 
==Definition==
[[File:Excess Volume Mixture of Ethanol and Water-int.svg|thumb|Förändring i volym med ökande etanolfraktion.]]
Molvolymen av ett ämne i definieras som dess molmassa dividerat med dess densitet ρ i 0 :

<math display="block">V_{\rm m,i} = {M_i\over\rho_i^0}</math>

För en idealisk blandning innehållande ''N'' komponenter är blandningens molvolym den viktade summan av molvolymerna för dess individuella komponenter. För en verklig blandning kan molvolymen inte beräknas utan att känna till [[densitet]]en:

<math display="block">V_{\rm m} = \frac{\displaystyle\sum_{i=1}^{N} x_i M_i}{\rho_{\mathrm{mixture}}}</math>

Det finns många vätske-vätskeblandningar, till exempel blandning av ren [[etanol]] och rent [[vatten]], som kan genomgå sammandragning eller expansion vid blandning. Denna effekt representeras av mängden överskottsvolym av blandningen, ett exempel på överskottsegenskap.

===Förhållande till specifik volym===
Molvolym är relaterad till specifik volym av produkten med molmassa. Detta följer ovanifrån där den specifika volymen är den reciproka av densiteten hos ett ämne:

<math display="block">V_{\rm m,i} = {M_i \over \rho_i^0} = M_i v_i</math>

==Ideala gaser==
För [[ideal gas|ideala gaser]] ges molvolymen av idealgasekvationen. Denna är en bra uppskattning för många vanliga gaser vid standardtemperatur och standardtryck. Ekvationen för ideala gaser kan omarrangeras för att ge ett uttryck för den molvolymen av en ideal gas:

<math display="block">V_{\rm m} = \frac{V}{n} = \frac{RT}{P}</math>

För en given temperatur och tryck, är därför molvolymen densamma för alla idealgaser och baseras på gaskonstanten: ''R''&nbsp;= 8,31446261815324 m<sup>3</sup>⋅Pa/K⋅mol, eller ca 8,20573660809596×10<sup>−5</sup> m<sup>3</sup>⋅atm/K⋅mol.

Molvolymen för en idealgas vid 100 kPa (1 bar) är

0,022710954641485 ... m<sup>3</sup>/mol vid 0 °C,
0,024789570296023 ... m<sup>3</sup>/mol vid 25 °C.

Molvolymen av en idealgas vid 1 atmosfärs tryck är

0,022 413 969 545 014 ... m<sup>3</sup>/mol vid 0 °C,
0,024 465 403 697 038 ... m<sup>3</sup>/mol vid 25 °C.
 
==Kristallina fasta ämnen==
För kristallina fasta ämnen kan molvolymen mätas med röntgenkristallografi. Enhetscellvolymen (''V''-cell ) kan beräknas från enhetscellparametrarna, vars bestämning är det första steget i ett [[röntgenkristallografi]]experiment (beräkningen utförs automatiskt av mjukvaran för strukturbestämning). Detta är relaterat till molvolymen med

<math display="block">V_{\rm m} = {{N_{\rm A}V_{\rm cell}}\over{Z}}</math>

där ''N<sub>A</sub>'' är Avogadro-konstanten och ''Z'' är antalet formelenheter i enhetscellen. Resultatet rapporteras normalt som den "kristallografiska densiteten".

===Molvolym av kisel===
Ultrarent [[kisel]] tillverkas rutinmässigt för elektronikindustrin och mätningen av molvolymen av kisel, både genom röntgenkristallografi och genom förhållandet mellan molmassa och massdensitet, har väckt stor uppmärksamhet sedan det banbrytande arbetet vid [[NIST]] 1974.<ref>{{cite journal | last=Deslattes | first=R. D. |author2=Henins, A. |author3=Bowman, H. A. |author4=Schoonover, R. M. |author5=Carroll, C. L. |author6=Barnes, I. L. |author7=Machlan, L. A. |author8=Moore, L. J. |author9= Shields, W. R. | year=1974 | journal=[[Physical Review Letters|Phys. Rev. Lett.]] | volume=33 | issue=8 | pages=463–66
 | doi = 10.1103/PhysRevLett.33.463
 | title = Determination of the Avogadro Constant | bibcode=1974PhRvL..33..463D}}</ref> Intresset härrör från att noggranna mätningar av enhetscellvolymen, [[atomvikt]]en och massdensiteten för ett rent kristallint fast ämne ger en direkt bestämning av [[Avogadros tal|Avogadro-konstanten]].<ref name="CODATA98">Mohr, Peter J.; Taylor, Barry N. (1999). "CODATA recommended values of the fundamental physical constants: 1998" (PDF). Journal of Physical and Chemical Reference Data. 28 (6): 1713–1852. Bibcode:1999JPCRD..28.1713M. doi:10.1063/1.556049. Archived from the original (PDF) on 2017-10-01.</ref>

Det rekommenderade CODATA-värdet för molvolymen av kisel är 1,205883199 (60) × 10<sup>−5</sup> m<sup>3</sup>/mol, med en relativ standardosäkerhet på 4,9 × 10<sup>−8</sup>.<ref>"2018 CODATA Value: molar volume of silicon". The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20 May 2019. Hämtad 2019-06-23.</ref> 

==Referenser==
{{enwp|url=https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Molar_volume&oldid=1139870733 |artikel=Molar volume| datum= 17 februari 2023}}

===Noter===

<references>

</references>

== Externa länkar ==
* [http://www.webelements.com/periodicity/molar_volume/ Interactive table of molar volumes]
{{commonscat WD}}

{{Auktoritetsdata}}

{{STANDARDSORTERING:Molvolym}}

[[Kategori:Fysikalisk kemi]]