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气体摩尔体积

1860
在物理化学实验中测量气体摩尔体积的实验室装置。.

(图片仅供参考)

阿伏加德罗定律的直接推论是摩尔体积的概念:在特定温度和压力下,任何理想气体的1摩尔体积为1000立方厘米。 压力 占据固定体积。在标准温度和压力(STP)条件下——即273.15 K(0 °C)和1 atm——该体积约为22.4升。该原理通过实现气体体积与摩尔数之间的直接转换,简化了化学计量学计算。.

摩尔体积的概念在宏观的、易于测量的体积属性与微观的、化学量的摩尔之间架起了一座强有力的桥梁。它的实用性在于它对理想气体具有普遍性;在标准条件下确定给定摩尔数所占的体积时,气体的种类变得无关紧要。这大大简化了涉及气态反应物或产物的化学反应的计算。

虽然22.4 L/mol的数值在标准温度和压力(273.15 K和1 atm)下被广泛教授和使用,但需注意标准条件可能存在差异。例如,, IUPAC 现推荐采用100千帕(1巴)作为标准压力。在此条件下(273.15 K和1巴),理想气体的摩尔体积略有差异,约为22.7升/摩尔。 另一常用标准是标准环境温度和压力(SATP),定义为298.15 K(25 °C)和1 bar,此时摩尔体积约为24.8 L/mol。无论采用何种具体标准,其原理始终是阿伏伽德罗定律的直接实用应用,该定律是定量化学分析和工艺设计的基础。.

UNESCO Nomenclature: 2209
- 物理化学

类型

抽象系统

中断

重大的

用法

广泛使用

前体

  • 阿伏伽德罗定律(1811年)
  • 痣的概念
  • 标准温度和压力(STP)的定义

应用程序

  • 化学实验室计算
  • 工业的 过程控制 用于气相反应
  • 气体流量计的校准
  • 按体积对气体污染物进行环境监测
  • 天然气储运容器设计

专利:

NA

潜在创新理念

  • 带有预校准气体体积指示器的一次性生物反应器
  • 用于测量温室气体浓度的自校准环境传感器
  • 用于教育的智能化学合成试剂盒,使用体积来定量气态试剂
  • 用于医疗应用的生成精确气体混合物的自动化系统
  • 通过测量呼出气体量来分析肺活量的紧凑便携式设备
  • 使用气相前体的3D打印技术,其中体积决定材料沉积
  • catalytic converters that optimize performance based on exhaust gas volume flow
  • systems for 碳捕获 that calculate efficiency based on input/output gas volumes
  • 以精确摩尔体积自动密封的新奇气球
  • 释放特定体积的惰性气体来取代氧气的灭火系统
相关概念:摩尔体积、标准温度和压力、STP、摩尔、理想气体、化学计量、气体密度、22.4升、阿伏加德罗定律、化学计算。.

历史背景

气体摩尔体积

1851
1852
1859
1860
1861
1865
1869
1850
1851
1854
1859
1861
1865
1868
1870

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

第十年 周年纪念日

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