Ποιος θα είναι ο όγκος που καταλαμβάνεται από ένα μόριο νερού στο STP;
Κατανόηση της έννοιας
* STP (τυπική θερμοκρασία και πίεση): Αυτό ορίζεται ως 0 ° C (273,15 K) και 1 ατμόσφαιρα πίεσης.
* Μοριακός όγκος: Στο STP, ένα mole οποιουδήποτε ιδανικού αερίου καταλαμβάνει 22,4 λίτρα.
* αριθμός Avogadro: Υπάρχουν 6.022 x 10^23 μόρια σε ένα γραμμομόριο οποιασδήποτε ουσίας.
Υπολογισμοί
1. Βρείτε τον όγκο ενός mole νερού: Ενώ το νερό δεν είναι ένα ιδανικό αέριο, μπορούμε να προσεγγίσουμε τον όγκο του χρησιμοποιώντας τον γραμμομοριακό όγκο ενός ιδανικού αερίου στο STP. Έτσι, ένα mole νερού καταλαμβάνει περίπου 22,4 λίτρα.
2. Υπολογίστε τον όγκο ενός μορίου: Διαχωρίστε τον μοριακό όγκο από τον αριθμό του Avogadro:
Όγκος ενός μορίου =(22,4 λίτρα/mole)/(6,022 x 10^23 μόρια/mole)
Όγκος ενός μορίου ≈ 3,72 x 10^-23 λίτρα/μόριο
3. Μετατροπή σε μικρότερη μονάδα: Είναι πιο πρακτικό να εκφράσουμε τον όγκο σε κυβικά μέτρα (m³) ή κυβικά νανομετρικά (NM³):
* 3.72 x 10^-23 λίτρα/μόριο ≈ 3.72 x 10^-26 m³/μόριο
* 3.72 x 10^-23 λίτρα/μόριο ≈ 3.72 x 10^7 nm³/μόριο
Σημαντικές σημειώσεις:
* προσέγγιση: Αυτός ο υπολογισμός είναι μια προσέγγιση επειδή το νερό είναι υγρό στο STP, όχι ένα αέριο. Ο πραγματικός όγκος ενός μορίου νερού θα επηρεαστεί από τις αλληλεπιδράσεις του με άλλα μόρια νερού στην υγρή κατάσταση.
* Μοριακό σχήμα: Το σχήμα ενός μορίου νερού δεν είναι επίσης απόλυτα σφαιρικό, το οποίο περιπλέκει περαιτέρω τον καθορισμό του όγκου του.
Συμπερασματικά:
Ο όγκος που καταλαμβάνεται από ένα μόριο νερού στο STP είναι περίπου 3,72 x 10^-26 m³ (ή 3,72 x 10^7 nm³). Ωστόσο, αυτή είναι μια ακατάλληλη εκτίμηση λόγω των περιορισμών της χρήσης των ιδανικών νόμων για το φυσικό αέριο για τα υγρά.
