Wie groß ist das molare Volumen?

Das molare Volumen hängt vom Stoff und vom Aggregatzustand ab und ist bei Gasen außerdem von Temperatur und Druck abhängig. Für ein ideales Gas gilt unter Normalbedingungen und das molare Normvolumen .

Was ist der Unterschied zwischen Volumen und molarem Volumen?

Das Volumen ist der Platz, den eine konkrete Menge eines Stoffes einnimmt, zum Beispiel Sauerstoff. Das molare Volumen ist das Volumen pro des Stoffes. Deshalb hat die Einheit und die Einheit .

Woran erkennt man, welche Formel für das molare Volumen gilt: aus Volumen und Stoffmenge oder aus molarer Masse und Dichte?

Welche Formel für das molare Volumen passt, erkennt man daran, welche Größen in der Aufgabe gegeben sind. Sind Volumen und Stoffmenge bekannt, rechnet man . Sind molare Masse und Dichte gegeben, rechnet man .

entstehen, weil ein Mol eines idealen Gases unter Normalbedingungen immer dasselbe Volumen einnimmt. Dieses molare Normvolumen beträgt bei und genau . Bei anderer Temperatur oder anderem Druck fällt das molare Volumen deshalb anders aus.

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Molares Volumen

Wichtige Inhalte in diesem Video

Molares Volumen einfach erklärt

(00:14)

Molares Volumen Formel

(00:35)

Molares Volumen ideales Gas

(01:07)

Molares Volumen Sauerstoff

(01:54)

Molares Volumen Wasser

(02:28)

Molares Volumen Verbindungen

(03:02)

Molares Volumen – Was ist das und wie hängt dieses Volumen mit dem idealen Gas zusammen? Wie berechnest du das molare Volumen? Genau das erklären wir dir in dem folgenden Beitrag.

Um das Thema noch schneller zu verstehen, kannst du dir gerne unser Video dazu ansehen!

Inhaltsübersicht

Molares Volumen einfach erklärt

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(00:14)

Molares Volumen $V_\mathsf{m}$ (auch Molvolumen) bezeichnet das Volumen, welches ein Mol einer Substanz einnimmt. Die Einheit für das molare Volumen in der Chemie ist meist Liter pro Mol ( $\mathsf{\frac{L}{mol}}$ ). Ein Mol sind dabei $6,022 \cdot 10^{23}$ Teilchen, wobei du diese Zahl als Avogadro-Konstante $N_\mathsf{A}$ bezeichnest.

Molares Volumen Definition

Das Molare Volumen $V_\mathsf{m}$ bezeichnet das Volumen, das von $6,022 \cdot 10^{23}$ Teilchen einer Substanz eingenommen wird.

Ein Mol eines Stoffes kann sich im Volumen sehr stark unterscheiden.

Molares Volumen berechnen

Schauen wir uns jetzt mal die Berechnung des Molaren Volumen an. Es gibt zwei Möglichkeiten zur Berechnung. Du benötigst zunächst einmal die Formel. Anschließend ist das molare Volumen eines idealen Gases interessant.

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Molares Volumen Formel

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(00:35)

Schauen wir uns mal zusammen die Formel an.

$V_\mathsf{m} = \frac{V}{n}$ oder $V_\mathsf{m} = \frac{M}{\rho}$

Du berechnest das molare Volumen, indem du das Volumen in Liter ( $\mathsf{L}$ ) durch die Stoffmenge in Mol ( $\mathsf{mol}$ ) einer Substanz teilst. Ebenso kannst du die Molare Masse in Gramm pro Mol ( $\mathsf{\frac{g}{mol}}$ ) durch die Dichte $\rho$ in Gramm pro Liter ( $\mathsf{\frac{g}{L}}$ ) einer Substanz teilen. Das Molare Volumen ist für alle Stoffe konstant.

Molares Volumen ideales Gas

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(01:07)

Gase wie Stickstoff, Sauerstoff oder Argon sind nahezu ideale Gase. Das „ideale Gas“ ist eine Modellvorstellung. Fasst du die genannten Gase unter dem Begriff des „idealen Gases“ zusammen, so verhält sich jedes der genannten Gase gleich. Damit hat auch jedes ideale Gas das gleiche molare Volumen.

Merke: molares Normvolumen

$V_\mathsf{m,ideal}$ = $22,414 \mathsf{\frac{L}{mol}}$

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(01:38)

Das Molvolumen eines idealen Gases $V_\mathsf{m,ideal}$ oder auch das molare Normvolumen beträgt unter den Bedingungen $\mathsf{0^\circ\text{C}}$ und $101,325 \mathsf{kPa}$ immer $22,414 \mathsf{\frac{L}{mol}}$ . Diese Bedingungen werden auch Normalbedingungen genannt und müssen definiert sein, da sich das Molvolumen mit der Temperatur und dem Druck ändert.

Molares Volumen Beispiele

Sehen wir uns zwei Beispiele zur Berechnung des molaren Volumens an.

Molares Volumen Sauerstoff

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(01:54)

Berechnen wir in einem ersten Beispiel das Molvolumen des Sauerstoffs.

Du hast ein Volumen von $V = 78,4 \mathsf{L}$ und eine Stoffmenge von $n = 3,50 \mathsf{mol}$ Sauerstoff gegeben und willst das molare Volumen berechnen? Dafür setzt du einfach deine Werte in die Formel zur Berechnung des molaren Volumen ein.

$V_\mathsf{m} = \frac{V}{n} = \frac{78,4 \mathsf{L}}{3,50 \mathsf{mol}} = 22,4 \mathsf{\frac{L}{mol}}$

Das molare Volumen von Sauerstoff beträgt $22,4 \mathsf{\frac{L}{mol}}$ . Du siehst, Sauerstoff kommt einem idealen Gas also sehr nahe.

Molares Volumen Wasser

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(02:28)

Welches molare Volumen hat aber eigentlich Wasser? Du hast diesmal eine Molare Masse von $M = 18,015 \mathsf{\frac{g}{mol}}$ und eine Dichte von $\rho = 997 \mathsf{\frac{g}{L}}$ . Beide Werte kannst du aus deinem Tafelwerk entnehmen. Du setzt deine Werte jetzt in die andere Formel zur Berechnung des molaren Volumen ein.

$V_\mathsf{m} = \frac{M}{\rho} = \frac{18,015 \mathsf{\frac{g}{mol}}}{997 \mathsf{\frac{g}{L}}} = 0,0181 \mathsf{\frac{L}{mol}}$

Ein Mol Wasser nimmt mit $0,0181 \mathsf{\frac{L}{mol}}$ deutlich weniger Volumen ein als ein Mol Sauerstoff mit $22,4 \mathsf{\frac{L}{mol}}$ .

Molares Volumen Verbindungen

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(03:02)

Stellen wir mal ein paar molare Volumina in einer Tabelle gegenüber.

Name	Formelzeichen	$V_\mathsf{m}$ $[\mathsf{\frac{L}{mol}}]$	Aggregatzustand
Sauerstoff	O₂	22,4	Gasförmig
Stickstoff	N₂	22,4	Gasförmig
Wasser	H₂O	0,0181	Flüssig
Ethanol	C₂H₆O	0,0584	Flüssig
Silber	Ag	0,0103	Fest

Du siehst, dass die Gase ein deutlich größeres molares Volumen haben als die Flüssigkeiten. Noch geringer ist das molare Volumen eines Feststoffes, hier am Beispiel des Silber. Die Teilchen sind im Gas deutlich weiter voneinander entfernt als in der Flüssigkeit und nehmen somit mehr Platz ein. Im Feststoff sind die Teilchen sehr nah aneinander gepackt, nehmen also weniger Platz ein.

Molares Volumen — häufigste Fragen

(ausklappen)

Wie groß ist das molare Volumen?

Das molare Volumen $V_\mathrm{m}$ hängt vom Stoff und vom Aggregatzustand ab und ist bei Gasen außerdem von Temperatur und Druck abhängig. Für ein ideales Gas gilt unter Normalbedingungen $0\,^\circ\text{C}$ und $101{,}325\,\text{kPa}$ das molare Normvolumen $V_{\mathrm{m,ideal}} = 22{,}414\,\text{L/mol}$ .
Was ist der Unterschied zwischen Volumen und molarem Volumen?

Das Volumen ist der Platz, den eine konkrete Menge eines Stoffes einnimmt, zum Beispiel $78{,}4\,\text{L}$ Sauerstoff. Das molare Volumen $V_\mathrm{m}$ ist das Volumen pro $1\,\text{mol}$ des Stoffes. Deshalb hat die Einheit $\text{L}$ und $V_\mathrm{m}$ die Einheit $\text{L/mol}$ .
Woran erkennt man, welche Formel für das molare Volumen gilt: aus Volumen und Stoffmenge oder aus molarer Masse und Dichte?

Welche Formel für das molare Volumen passt, erkennt man daran, welche Größen in der Aufgabe gegeben sind. Sind Volumen und Stoffmenge bekannt, rechnet man $V_\mathrm{m} = \frac{V}{n}$ . Sind molare Masse und Dichte $\rho$ gegeben, rechnet man $V_\mathrm{m} = \frac{M}{\rho}$ .
Warum 22,4 L?

$22{,}4\,\text{L}$ entstehen, weil ein Mol eines idealen Gases unter Normalbedingungen immer dasselbe Volumen einnimmt. Dieses molare Normvolumen beträgt bei $0\,^\circ\text{C}$ und $101{,}325\,\text{kPa}$ genau $22{,}414\,\text{L/mol}$ . Bei anderer Temperatur oder anderem Druck fällt das molare Volumen deshalb anders aus.

Gase verstehen

Das molare Volumen gehört zum Themenfeld Gase und zeigt, wie viel Platz ein Stoff einnimmt. Wer sich mit Gasen beschäftigt, vergleicht Volumen, Druck und Temperatur bei verschiedenen Stoffen und Zuständen. So wird klar, warum Gase viel mehr Raum brauchen als Flüssigkeiten oder Feststoffe. Im Chemiebereich findest du passende Videos zu diesem und verwandten Themen.

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