Unterschied zwischen Molvolumen und Teilmolvolumen

Hauptunterschied - Molvolumen vs. Partielles Molvolumen

Das Molvolumen ist das Volumen eines Mol einer Substanz. Das Molvolumen wird mit dem Symbol Vm bezeichnet. Bei Normaltemperatur und -druck beträgt das Molvolumen des idealen Gases 22,4 l / mol. Bei anderen Substanzen ist das molare Volumen jedoch stark von der Temperatur und dem Druck abhängig, in dem das Volumen gemessen wird. Andererseits ist das molare Teilvolumen ein komplizierter Begriff. Es kann als der Beitrag einer Komponente eines Gemisches zum Gesamtvolumen des Gemisches definiert werden. Der Hauptunterschied zwischen dem Molvolumen und dem Teilmolvolumen ist der Das Molvolumen einer Substanz ist das Volumen eines Mols dieser Substanz, während das Partialmolvolumen die Volumenänderung einer Mischung ist, wenn eine Komponente zu dieser Mischung gegeben wird.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Molvolumen?
     - Definition, Molvolumen idealer Gase, Maßeinheiten, Berechnung
2. Was ist ein Teilmolarvolumen?
    - Definition, Erklärung mit einem Beispiel
3. Was ist der Unterschied zwischen Molvolumen und Partiellem Molvolumen
    - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Dichte, Ethanol, Idealgas, Molmasse, Molvolumen, Teilmolvolumen, Temperatur, Volumen 

Was ist Molvolumen?

Das Molvolumen ist das Volumen, das ein Mol einer Substanz bei einer gegebenen Temperatur und einem bestimmten Druck einnimmt. Die Substanz kann gasförmig, flüssig oder fest sein. Das chemische Symbol für das Molvolumen ist Vm. Das Molvolumen eines idealen Gases beträgt bei Normaltemperatur und -druck 22,4 l / mol.  

Molare Volumenberechnung

Für ideales Verhalten ist PV = nRT

Die Standardwerte für Temperatur und Druck betragen 273 K bzw. 1,00 atm. Dann ist das molare Volumen des idealen Gases,

(1,00 atm) x Vm = (1 mol) x (0,08206 l atm mol^-1 K^-1x (273 K)

                       Vm = 22,4 l / mol

Die SI-Einheit für das Molvolumen beträgt Kubikmeter pro Mol (m³/ mol). Im Allgemeinen jedoch Kubikzentimeter pro Mol (dm³/ mol) wird für Gase und Kubikzentimeter pro Mol (cm) verwendet³/ mol) für Flüssigkeiten und Feststoffe.

Molvolumen = Molmasse / Dichte

Das Molvolumen einer Substanz kann einfach unter Verwendung der obigen Beziehung, die die Molmasse und die Dichte der Substanz misst, berechnet werden. Wenn es sich jedoch um eine Mischung aus mehreren Komponenten handelt, kann dies einfach die Summe der einzelnen Komponenten sein. Einige flüssige Mischungen verstoßen jedoch gegen dieses Konzept.

Abbildung 01: Gemisch aus Ethanol und Wasser im Überschussvolumen

Wenn beispielsweise Wasser und Ethanol gemischt werden, ist das berechnete Molvolumen nicht die Summe der Werte der Molvolumina von jedem; es ist ein verringerter Wert. Dies geschieht aufgrund der Bildung intermolekularer Kräfte zwischen Wassermolekülen und Ethanolmolekülen.

Was ist ein Teilmolarvolumen?

Teilmolvolumen ist eine thermodynamische Eigenschaft von Substanzen, die als der Beitrag von Komponenten in einer Mischung zum Gesamtvolumen der Mischung definiert wird. Es ist einfach die Volumenänderung, wenn einem Gemisch ein Mol einer Komponente zugesetzt wird. Betrachten wir ein Beispiel, um dieses Konzept zu verstehen.

• Wenn eine kleine Wassermenge bei 25 zu einer großen Wassermenge gegeben wird^OC ist das Wasservolumen um 18,07 cm erhöht³/ mol. Wenn jedoch Wasser zu Ethanol zugegeben wird, erhöht sich das Volumen der Mischung nur um 14 cm³/ mol bei gleicher Temperatur und gleichem Druck.
• Dies liegt an der Bildung von Wasserstoffbrücken zwischen Ethanolmolekülen und Wassermolekülen. Ethanolmoleküle haben -OH-Gruppen, die Wasserstoffbrückenbindungen bilden können. Wenn Wasserstoffbrücken gebildet werden, kommen die Moleküle näher und das Volumen nimmt ab als erwartet.
• Daher beträgt das partielle Molvolumen Wasser in Ethanol 25^OC ist 14 cm³/ mol.

Abbildung 1: Eine Kurve, die das Teilmolarvolumen einer Mischung zeigt.

Das obige Bild zeigt das molare Teilvolumen einer Mischung, die zwei Komponenten enthält: A und B. Die gestrichelte Linie in der Grafik zeigt das erwartete Volumen. Das tatsächliche Volumen wurde jedoch um ΔV verringert_mischen.

Unterschied zwischen Molvolumen und Teilmolvolumen

Definition

Molaren Volumen: Das Molvolumen ist das Volumen, das ein Mol einer Substanz bei einer gegebenen Temperatur und einem bestimmten Druck einnimmt.

Partielles molares Volumen: Teilmolvolumen ist eine thermodynamische Eigenschaft von Substanzen, die als der Beitrag von Komponenten in einer Mischung zum Gesamtvolumen der Mischung definiert wird.

Prinzip

Molaren Volumen: Das Molvolumen ist das Volumen einer Substanz, gemessen durch Division der Molmasse einer Substanz durch die Dichte dieser Substanz.

Partielles molares Volumen: Teilmolvolumen beschreibt die unerwartete Volumenänderung, wenn eine Substanz zu einer Mischung von Komponenten gegeben wird.

Substanzen

Molaren Volumen: Das Molvolumen kann für Flüssigkeiten, Feststoffe oder Gase gemessen werden.

Partielles molares Volumen: Teilmolvolumen wird durch Flüssig-Flüssig-Gemische angezeigt.

Fazit

Molvolumen und Teilmolvolumen sind zwei verwandte Begriffe in der Thermodynamik. Beide Begriffe beschreiben die Volumenänderung eines Systems pro Mol. Der Hauptunterschied zwischen dem Molvolumen und dem Teilmolvolumen ist, dass das Molvolumen einer Substanz das Volumen eines Mols dieser Substanz ist, während das Partialmolvolumen die Volumenänderung einer Mischung ist, wenn eine Komponente zu dieser Mischung gegeben wird.

Referenz:

1. Helmenstine, Anne Marie „Molare Volumendefinition“. ThoughtCo, 13. Juni 2014, erhältlich hier.
2. „Molarenvolumen“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 26. Dezember 2017, hier verfügbar.
3. „Partielles Molvolumen“. Partielles Molvolumen - Everyscience.Com, hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. "Überschussmengengemisch aus Ethanol und Wasser" Von Wilfried Cordes - de: Dortmunder Datenbank; de: Datenbank Dortmund (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. „Partial Mol Volume“ DE von Woudloper - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia