Volume molar dos gases

No ano de 1811, o químico italiano Amedeo Avogadro (1776-1856) propôs uma explicação para a relação que havia entre o número de moléculas dos gases e o volume por eles ocupado. Segundo a Hipótese de Avogadro ou Princípio de Avogadro, volumes iguais de quaisquer gases que estão nas mesmas condições de temperatura e pressão apresentam o mesmo número de moléculas.

Isso significa que independente da natureza do gás e do tamanho das suas moléculas, o volume que ele ocupará será proporcional ao número de moléculas que há no frasco. Por exemplo, se temos dois frascos, um contendo gás hidrogênio (H₂) e o outro contendo dióxido de carbono (CO₂), sendo o volume dos dois igual, isso quer dizer que existe a mesma quantidade de moléculas nos dois frascos.

Esse fato acontece porque o tamanho das moléculas gasosas é considerado desprezível em comparação com a distância entre elas.

Assim, quando consideramos as Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP), em que a pressão é igual a 1 atm e a temperatura é de 273 K (0ºC), temos que o volume ocupado por 1 mol de qualquer gás sempre será de 22,4 L. Esse valor corresponde ao volume molar dos gases.

Se considerarmos as Condições Ambientais de Temperatura e Pressão (CATP), em que a pressão também é de aproximadamente 1 atm, mas a temperatura é de 298 K (25 ºC), o volume molar passa a ser 25 L.

Portanto, se temos 1 mol de gás hidrogênio e 1 mol de gás carbônico em dois recipientes separados, podemos concluir que ambos estão ocupando o volume de 22,4 L nas CNTP. O número de moléculas deles também é o mesmo, tendo em vista que 1 mol de qualquer gás é sempre 6,0 . 10²³ (número de Avogadro).

A diferença estará somente na massa, pois a quantidade e o tipo de átomo em cada molécula são diferentes. No caso de 1 mol de H₂, temos a massa total de 2g, enquanto  em 1 mol de CO_2, temos a massa de 44 g.