概念を理解する
* stp(標準温度と圧力): これは、0°C(273.15 k)および1大気の圧力として定義されます。
* モル体積: STPでは、理想的なガスの1モルが22.4リットルを占めています。
* Avogadroの番号: 1モルの物質には6.022 x 10^23分子があります。
計算
1。 1モルの水の容積を見つけます: 水は理想的なガスではありませんが、STPの理想的なガスのモル体積を使用してその体積を近似できます。そのため、1モルの水が約22.4リットルを占めています。
2。 1つの分子の体積を計算します: モルボリュームをAvogadroの数で割る:
1つの分子の体積=(22.4リットル/モル)/(6.022 x 10^23分子/モル)
1つの分子の体積≈3.72x 10^-23リットル/分子
3。小さなユニットに変換: ボリュームを立方メートル(m³)または立方ナノメートル(nm³)で表現することがより実用的です。
* 3.72 x 10^-23リットル/分子≈3.72x 10^-26m³/分子
* 3.72 x 10^-23リットル/分子≈3.72x 10^7nm³/分子
重要なメモ:
* 近似: 水はガスではなくSTPの液体であるため、この計算は近似です。水分子の実際の体積は、液体状態の他の水分子との相互作用の影響を受けます。
* 分子形状: 水分子の形状も完全に球形ではないため、その体積を決定することがさらに複雑になります。
結論:
STPで1つの水分分子で占める体積は、約3.72 x 10^-26m³(または3.72 x 10^7nm³)です。 ただし、これは、液体に理想的なガス法則を使用することの制限により、大まかな推定です。