气体摩尔体积公式(高考常考点:阿伏伽德罗定律对气体的定性分析)

气体摩尔体积公式。我们肉眼能见到的物质，按照其性质，一般分为气体、液体和固体三大类。在液体或固体中，由于它们内部分子之间的距离一般小于原子的距离，因此，影响固体或液体的体积跟组成它们的元素的原子大小有关。例如：1mol铝的体积为10cm³，1mol水的体积为18cm³，1mol硫酸的体积为53.6cm³。

换言之，虽然1mol任何物质所有的原子数或分子数的个数大约为6.02×10^23，但是，单位摩尔内，物质的体积是有所差异的，在气体中，物质的体积定量又尤为特殊。

对于气体而言，它们的分子之间的距离远远大于它们元素原子的体积，因此，影响气体的体积大小因素主要为分子之间的距离。当温度升高后，气体分子的热运动更加明显，此时1mol气体的体积会增大；当对气体的压强增大时，气体的体积被压缩了，那么1mol气体的体积就会减少。

故而，在研究气体的体积时，通常会说标准状况下，其标准状况的定义为：当温度为0℃，压强为101KPa时的外部状况称之为标准状况。气体在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都为22.4L（这是一个较为精确的实验数据，在此不作过多的说明）。

这里所说的气体，即包括一种物质的气体，也包括混合气体。在化学中，为了更好的研究气体的物理属性，通常引入了一个量，即气体的摩尔体积，其定义为：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体的摩尔体积，公式为Vm=V/n。

其中Vm为气体的摩尔体积，V为气体的体积，n为气体的摩尔质量，根据这个公式，可以推导出气体的摩尔质量与气体密度的关系，即M=ρ×Vm。利用这个公式，可以计算出气体的相对分子质量。

例如：在标准状况下，测得1.92g某气体的体积为572ml，依次计算出该气体的相对分子质量。分析，物质以克为单位时，其相对分子质量等于物质的摩尔质量，故而求出了摩尔质量就等于求出了该气体的相对分子质量。

在标准状况下，ρ=m/V，带入数值得出该气体的密度ρ=2.86（g/L），然后将所算出来的密度ρ带入到M=ρ×Vm中（注：标准状况下气体的摩尔体积为22.4L/mol），解得该气体的摩尔质量M=64.1（g/mol），因此该气体的相对分子质量为64.1。

但是，很多情况下，气体的体积是很难计算出来的，所以对气体的定性分析也非常重要。意大利物理学家阿伏伽德罗在总结前人的基础上，得出了阿伏伽德罗定律，就在相同温度和压强下，相同体积的任何气体所含有的分子数相同，其物理表达式为：PV=nRT。

在上式中，P为压强，V为体积，n为物质的量，R为一个常数，由这个表达式可以推导出如下结论：

（1）同温同压下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，即T、P相同，V1/V2=n1/n2；

（2）同温同压下，气体的体积之比等于气体的相对分子质量反比（这个结论综合前面的板书看）；

（3）同温同压下，气体的密度之比等于相对分子质量之比；