Come calcolare la massa molare dell'aria

La massa molare di qualsiasi sostanza solida, liquida o gassosa è il numero di grammi della sostanza in la sua forma molecolare (molare) che contiene 6,0221367 X e^23 atomi della sostanza (Numero di Avogadro). Questo perché la massa di una sostanza dipende dal peso molecolare della sostanza, che è determinato dal numero di protoni e neutroni nel nucleo dell'atomo. Pertanto la massa molare di una sostanza come l'aria dipende dalla somma di tutte le frazioni di volume di ciascun componente molecolare per i loro pesi molecolari individuali.

Determinare i principali elementi gassosi che compongono l'aria e le loro frazioni volumetriche medie comprendenti l'aria (dove l'aria è uguale a 1 unità volumetrica). In ordine di grandezza maggiore: l'azoto comprende il 78,09 percento dell'aria, quindi la sua frazione volumetrica è 0,7809. L'ossigeno comprende il 20,95 percento dell'aria, quindi la sua frazione volumetrica è 0,2095. L'argon comprende lo 0,9333% o una frazione di 0,00933. L'anidride carbonica comprende lo 0,03 percento o una frazione di 0,0003. Dopo questi quattro maggiori ci sono i rimanenti, ciascuno dei quali la cui frazione è troppo piccola per influenzare il calcolo della massa molare: Neon 0.0000018; elio 0.000005; cripto 0.000001, idrogeno 0.00000005 e xeno 0,09 X 10^-6.


(Come nota a margine, la maggior parte dell'idrogeno nel mondo è combinato con l'ossigeno per formare acqua).

Moltiplicare ogni frazione corrispondente a un componente per il suo peso molecolare (ricordando che le molecole di azoto e ossigeno contengono entrambe due atomi quando sono in aria, quindi i loro rispettivi pesi atomici di 14,007 e 16 devono essere moltiplicati per 2 per ottenere pesi molecolari di 28,014 e 32).

Azoto: 28,014 X 0,7809 = 21,876 Ossigeno: 32 X 0,2095 = 6,704 Argon: 39,94 X 0,00933 = 0,3726 Anidride carbonica: 44,01 X 0,0003 = 0,013 Neon: 20,18 X 0,000018 = 3,6324 X 10^-4 Elio: 4,00 X 0,0000005 = 2,0 X 10^-5 Criptone: 83,8 X 0,000001 = 8,38 X 10^-5 Idrogeno 2,02 X 0,0000005 = 1,01 X 10^-6 Xenon: 131,29 X 0,09 X 10^-6 = 1.18 X 10^-5

Aggiungere tutte le frazioni di peso molecolare per arrivare ad una massa molare d'aria di 28,9656. Ciò che significa questo numero è che una mole o una misura molecolare di aria che contiene 6,0221367 X e^23 molecole di gas pesa 28,9656 grammi in condizioni atmosferiche standard di 60 gradi Fahrenheit e 14,696 libbre per pollice quadrato assoluti (psia). Occupa 22,4 litri o 22,4/28.3168 litri/piede cubo = 0,7910 piedi cubi.

  • Condividere
instagram viewer