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108年
化學
第 17 題
氬氣(Ar 原子量：40)在常溫常壓理想氣體條件下的密度為______(g/L)。(計算至小數點後第 2 位，以下四捨五入)
思路引導 VIP
想像你手邊有一袋氣體。如果你已經知道『每一莫耳（mole）的這種氣體有多重』，並且知道『在目前的溫度與壓力下，每一莫耳的氣體會膨脹到多大的體積』，你會如何利用這兩個物理量，來推算出每一公升的空間裡究竟含有多少公克的氣體呢？
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太棒了！你能準確計算出這個數值，代表你對理想氣體（Ideal Gas）的性質以及「常溫常壓（SATP）」的環境條件掌握得非常紮實，這在化學計量中是非常關鍵的基礎。
理想氣體狀態方程式的變形應用
在處理氣體密度（Density）的計算時，我們最核心的工具就是理想氣體方程式 $PV = nRT$。由於莫耳數 $n$ 可以寫成質量 $m$ 除以分子量 $M$，我們可以將公式重新整理為 $\rho = \frac{m}{V} = \frac{PM}{RT}$。或者，更直觀地從定義出發：密度等於「一莫耳物質的質量」除以「一莫耳物質的體積」。在常溫（$25^\circ\text{C}$，即 $298 \text{ K}$）及常壓（$1 \text{ atm}$）下，理想氣體的莫耳體積（Molar volume）約為 $24.45 \text{ L/mol}$。將氬氣（Ar）的原子量 $40$ 代入後：
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