モル体積

モル体積（モルたいせき）とは、単位物質量（1 mol）の原子または分子^{[疑問点 – ノート]}が標準状態で占める体積である^[1]^[2]。

モル質量（kg/mol）÷密度（kg/m³）でも求められる。

解説

気体分子のモル体積は気体の状態方程式で議論され、1 molの気体分子の体積は、気体の種類によらずほぼ一定である。気体の種類による違いは実在気体の状態方程式︵ファンデルワールスの状態方程式など︶の係数の違いになる。理想気体のモル体積V_m は種類によらず、状態方程式より

V_{\mathrm {m} }={\frac {V}{n}}={\frac {RT}{p}}

と求められる。ただしV は体積、n は物質量、R は気体定数、T は熱力学温度、p は圧力である。たとえば T= 0℃ = 273.15 K︵標準温度︶、p = 1013.25 hPa︵標準気圧︶のときの値は

V_{\mathrm {m} }\simeq 22.4\,\mathrm {L/mol}

である。

単体の固体結晶については、原子間距離・結晶構造と関係する。単体金属結晶の原子間距離は比較的バラツキが少なく、概略10^-5m³/mol程度であるが、モル体積は結合力の違いによる原子間距離によって変動するので、元素の密度は、原子量によってだけでは決まらなくなっている。