單位物質的量的氣體所占的體積,用Vm表示。氣體分子間平均距離比分子直徑大得多,因此,當氣體的物質的量(粒子數)一定時,決定氣體體積大小的主要因素是粒子間平均距離的大小、溫度和壓強。溫度越高,體積越大;壓強越大,體積越小。當溫度和壓強一定時,氣體分子間的平均距離大小几乎是一個定值,故粒子數一定時,其體積是一定值。
在標準狀況下,1mol任何氣體所占的體積都約是22.4L。(1)標準狀況:指0℃、1.01×105Pa的狀態。溫度越高,體積越大;壓強越大,體積越小。故在非標準狀況下,其值不一定就是“22.4L”。(2)1mol氣體在非標準狀況下,其體積可能為22.4L,也可能不為22.4L。(3)氣體分子間的平均距離比分子的直徑大得多,因而氣體體積主要決定於分子間的平均距離。在標準狀況下,不同氣體的分子間的平均距離幾乎是相等的,所以任何氣體在標準狀況下氣體摩爾體積都約是22.4L/mol。(4)此概念應注意:①氣態物質;②物質的量為1mol;③氣體狀態為0℃和1.01×105Pa(標準狀況);④22.4L體積是近似值;⑤Vm的單位為L/mol和m3/mol。(5)適用對象:純淨氣體與混合氣體均可。
測量方法
測量氣體體積是一項基本的實驗技能,測量方法可分為直接測量法和間接測量法兩種。一、直接測量法
直接測量法就是將氣體通入帶有刻度的容器中,直接讀取氣體的體積。根據所用測量儀器的不同,直接測量法可分為倒置量筒法和滴定管法兩種。
1.倒置量筒法
將裝滿液體(通常為水)的量筒倒放在盛有液體的水槽中,氣體從下面通入,實驗結束,即可讀取氣體的體積。
2.滴定管法
將鹼式滴定管的橡膠管及玻璃尖嘴去掉,用橡膠管將它與另一玻璃管連線組成連通器,向其中注入液體(通常為水)。用單孔橡皮塞把滴定管塞好,將其與制氣裝置連線。記下反應前滴定管中液面的讀數,反應後再讀取滴定管中液面的讀數,其差值就是氣體體積。
二、間接測量法
間接測量法是指利用氣體將液體(通常為水)排出,通過測量所排出液體的體積從而得到氣體體積的測量方法。常用的測量裝置為:用導管連線的裝滿液體的廣口瓶和空量筒。