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]が標準状態で占める体積である^[1][2]。

モル体積 molar volume
量記号
次元	L3 N-1
SI単位	m3/mol

モル質量（kg/mol）÷密度（kg/m³）でも求められる。

解説

気体

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

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

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

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

である。

固体

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^-5 m³/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。

脚注

1. 「モル体積」『デジタル大辞泉』。https://kotobank.jp/word/%E3%83%A2%E3%83%AB%E4%BD%93%E7%A9%8D。コトバンクより2022年2月5日閲覧。
2. 標準状態以外の状態で表される場合もある。