Volume molaire

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Le volume molaire d'une substance est le volume occupé par une mole de cette substance. Le volume molaire peut être déterminé pour toute substance dans toutes les phases (gaz, liquide, solide).

Dans les unités du système international le volume molaire s'exprime en mètres cubes par mole (m3·mol-1), mais il est plus pratique d'utiliser le litre par mole (l·mol-1) ou le mètre cube par kilomole (m3·kmol-1). Il s'agit d'une grandeur molaire.

Le volume molaire d'un gaz parfait est de 22,414 l·mol-1 (soit 0,022414 m3·mol-1) dans les conditions normales de température et de pression (CNTP : °C, 1 atm = 1 013,25 hPa = 101 325 Pa) et de 24,055 l·mol-1 à 20 °C sous une atmosphère.

Le volume molaire est une entité physico-chimique qui augmente généralement avec l'élévation de la température. Il existe des cas dans lesquels le volume molaire diminue avec une augmentation de température : par ex. la glace a un volume molaire plus important que celui de l'eau liquide, ce qui explique qu'elle flotte.

Formules[modifier | modifier le code]

Formule générale[modifier | modifier le code]

Le volume molaire est noté ou , il vaut :

avec :

En utilisant la formule de calcul de la masse molaire , avec la masse de matière :

on peut déterminer une seconde formule :

Cas des gaz parfaits[modifier | modifier le code]

Dans le cas des gaz parfaits, l'équation des gaz parfaits donne :

d'où l'on obtient le volume molaire du gaz parfait :

avec :

Ce qui donne pour les conditions normales de température et de pression (température de °C soit 273,15 K, pression de 1 atm soit 101 325 Pa) :

Le volume molaire d'un gaz parfait dans les CNTP est donc de 22,4 l·mol-1 environ.

Articles connexes[modifier | modifier le code]