Molares Normvolumen (Avogadro)

Was ist das molare Normvolumen?

Nach dem Satz von Avogadro enthalten gleiche Volumina idealer Gase bei gleichem Druck und gleicher Temperatur dieselbe Anzahl Teilchen. Daraus folgt, dass ein Mol eines idealen Gases bei Normalbedingungen (0 °C, 1,01325 bar) ein molares Normvolumen von

Vm ≈ 22,414 L/mol

einnimmt — unabhängig von der Gasart. Über V = n · Vm lässt sich das Gasvolumen direkt aus der Stoffmenge bestimmen.

Die Formel

V = n · Vm                  (Vm = 22,414 L/mol)

Umstellungen:
    n = V / Vm

Die Variablen

Minimal-Beispiel

Welches Volumen nehmen 2 mol Stickstoff bei Normalbedingungen ein?

V = n · Vm
  = 2 mol · 22,414 L/mol
  ≈ 44,83 L

Praxis-Beispiele

Beispiel 1 — 1 g Wasserstoff

Wasserstoff hat eine molare Masse von 2,016 g/mol. Welches Volumen nimmt 1 g H₂ bei Normalbedingungen ein?

n = 1 g / 2,016 g/mol ≈ 0,4960 mol
V = 0,4960 mol · 22,414 L/mol
  ≈ 11,12 L

Beispiel 2 — Verbrennung von Methan

Bei der Verbrennung von 0,5 mol CH₄ entsteht 0,5 mol CO₂. Welches Gasvolumen ergibt das bei Normalbedingungen?

V = 0,5 mol · 22,414 L/mol
  ≈ 11,21 L

Beispiel 3 — Stoffmenge aus Gasvolumen

In einem Behälter befinden sich 100 L Sauerstoff bei Normalbedingungen. Welche Stoffmenge entspricht das?

n = V / Vm
  = 100 L / 22,414 L/mol
  ≈ 4,461 mol

Beispiel 4 — Schulversuch: Knallgas

In einem Reagenzglas werden 50 mL (0,050 L) Knallgas bei Normalbedingungen aufgefangen.

n = 0,050 L / 22,414 L/mol
  ≈ 2,23·10⁻³ mol
  ≈ 2,23 mmol