Volume moléculaire

En physique et en chimie le volume moléculaire peut signifier l'une ou l'autre de deux grandeurs apparentées mais distinctes. Il en est de même du volume atomique. En principe le contexte permet de savoir de laquelle des deux acceptions il s'agit.

• Le volume moléculaire d'une substance est le volume occupé (en moyenne) par une molécule de la substance. C'est donc le rapport du volume total au nombre de molécules. Il s'exprime en m³ (ou, en pratique, un sous-multiple comme le μm³ ou le nm³). Si la substance est monoatomique on parle plutôt de volume atomique. En multipliant le volume moléculaire par le nombre d'Avogadro on obtient le volume molaire, qui s'exprime en m³/mol.
• Le volume moléculaire d'une substance moléculaire, le volume atomique d'un élément chimique ou le volume ionique d'une espèce ionisée est le volume d'une molécule, d'un atome ou d'un ion. Il s'exprime en m³ (ou plus commodément en nm³). On ne peut guère le définir sur la base de considérations géométriques exactes mais on peut le déduire d'autres grandeurs comme le rayon atomique ou le rayon ionique, ou bien à partir de relations semi-empiriques (rayon de van der Waals, équations d'Einstein et d'Eyring de la diffusion chimique, théorie classique de la nucléation, etc.).

Les deux variantes de volume moléculaire prennent des valeurs voisines dans le cas des substances condensées (solides et liquides) mais ont des ordres de grandeur très différents dans le cas des gaz.