Hoe de molaire massa van lucht te berekenen?

De molaire massa van een vaste, vloeibare of gasvormige stof is het aantal gram van de stof in de moleculaire (molaire) vorm die 6.0221367 X e ^ 23-atomen van de stof bevat (Avogadro's Number). De massa van een stof is namelijk afhankelijk van het molecuulgewicht van de stof, dat wordt bepaald door het aantal protonen en neutronen in de kern van het atoom. Daarom is de molaire massa van een stof zoals lucht afhankelijk van de som van alle volumefracties van elke moleculaire component maal hun individuele molecuulgewichten.

Bepaal de belangrijkste gasvormige elementen waaruit lucht bestaat en hun gemiddelde volumetrische fracties die lucht omvatten (waarbij lucht gelijk is aan 1 volumetrische eenheid). In orde van grootte - Stikstof bestaat voor 78,09 procent uit lucht, dus de volumefractie is 0,7809. Zuurstof omvat 20,95 procent van lucht, dus de volumefractie is 0,2095. Argon omvat 0,933 procent of een fractie van 0,00933. Kooldioxide omvat 0,03 procent, of een fractie van 0,0003. Na deze grote vier volgen de rest, waarvan de fractie te klein is om de molaire massaberekening te beïnvloeden: Neon 0,000018; helium 0,000005; krypton 0,000001, waterstof 0,000005 en xenon 0,09 X 10^-6.


(Terzijde: de meeste waterstof ter wereld wordt gecombineerd met zuurstof om water te vormen).

Vermenigvuldig elke fractie die overeenkomt met een component maal het molecuulgewicht (onthoud dat stikstof- en zuurstofmoleculen beide bevatten) twee atomen in lucht, dus hun respectievelijke atoomgewichten van 14.007 en 16 moeten worden vermenigvuldigd met 2 om molecuulgewichten van 28.014 te krijgen en 32).

Stikstof: 28.014 X 0.7809 = 21.876 Zuurstof: 32 X 0.2095 = 6.704 Argon: 39.94 X 0.00933 = 0.3726 Kooldioxide: 44.01 X 0.0003 = 0.013 Neon: 20.18 X 0.000018 = 3.6324 X 10^-4 Helium: 4,00 X 0,000005 = 2,0 X 10^-5 Krypton: 83,8 X 0,00001 = 8,38 X 10^-5 Waterstof 2,02 X 0,000005 = 1,01 X 10^-6 Xenon: 131,29 X 0,09 X 10^-6 = 1.18X10^-5

Voeg alle molecuulgewichtsfracties toe om te komen tot een molaire massa lucht van 28,9656. Wat dit getal betekent, is dat één mol of één moleculaire maat lucht die 6.0221367 X e ^ 23 gasmoleculen bevat weegt 28,9656 gram bij standaard atmosferische omstandigheden van 60 graden Fahrenheit en 14,696 pond per vierkante inch absoluut (psi). Het zou 22,4 liter of 22,4/28,3168 liter/kubieke voet = 0,7910 kubieke voet in beslag nemen.

  • Delen
instagram viewer