El volumen molar fue sugerido por Avogadro y es el volumen que ocupan las moléculas gaseosas en las mismas condiciones de temperatura y presión.
Durante el siglo XIX, en el año 1811, Amedeo Avogadro, físico italiano, elaboró una hipótesis. Según la teoría propuesta por el científico, existía una relación entre las moléculas gaseosas y el volumen molar que ocupaban. Así surgió el Principio, Ley o Hipótesis de Avogadro.
Después de realizar experimentos, Avogadro probó su hipótesis. Según el mismo, ahora probado y aprobado, todos los gases tienen el mismo número de moléculas (mol) siempre que se encuentren en las mismas condiciones de temperatura y presión . Para las ciencias naturales, esto llegó a traducirse como volumen molar.
Así, se estableció que, independientemente de la naturaleza del gas y del tamaño de sus moléculas, el volumen que ocupe será siempre proporcional al número de moléculas en el recipiente. Esto sucede porque el tamaño de las moléculas de gas es despreciable en relación con la distancia entre ellas.
Por lo tanto, si hay muestras de Hidrógeno (H2) y Dióxido de Carbono (CO2) en dos matraces diferentes, el volumen molar es el mismo. Por cierto, la única diferencia estará en la masa. Después de todo, la cantidad y el tipo de átomo en cada una de las moléculas son diferentes.
Comprender más sobre el volumen molar
En la siguiente ilustración puedes ver un ejemplo práctico de la Hipótesis de Avogadro. En ambos recipientes hay el mismo gas sometido a las mismas condiciones de temperatura y presión. Sin embargo, si se resta 1n de mol, el volumen molar también cambia de 2v a v.
Así, en el volumen molar se establece la relación entre volumen y número de moles, constante que se puede describir como: v/n = k.
Condiciones de temperatura y presión
Mientras que el Principio de Avogadro se aplica a las Condiciones Estándar de Temperatura y Presión ( CNTP ), también existen las Condiciones de Temperatura y Presión Ambientales (CATP). Dado que ambas relaciones son importantes para los cálculos estequiométricos y los cálculos sobre el estudio de los gases, es necesario conocer sus datos para encontrar el volumen molar.
En CNTP, los valores son los siguientes:
- Presión (P) = 1 atm
- Temperatura (T) = 0ºC o 273 K
- Constante general de los gases (R) = 0,082
- Número de moles (n) = 1 mol
En CATP, el valor difiere en temperatura. Por lo tanto, en lugar de 273 K, ahora se calcula como 298 K.
Así, conociendo estos datos, es posible aplicarlos en la Ecuación de Clapeyron o Ecuación de Estado para Gases Perfectos, que se muestra a continuación:
PAGS . V = n. RT
1 . V = 1 . 0.082. 273
V = 22,386 L
Como resultado de la ecuación, es posible descubrir que el volumen molar (V) de un gas en CNTP es igual a 22,386 L. Sin embargo, se acostumbra redondear este valor a 22,4 L. En el caso del gas en CATP , el volumen molar se convierte en 25 L.
Entonces, ¿qué te pareció el asunto? Si te gustó, échale un vistazo también: Ley de Dalton, ¿qué es? Definición, teoría y mezcla de gases .