Tartalom
Bármely szilárd, folyékony vagy gáznemű anyag moláris tömege az anyag molekuláris (moláris) formájában kifejezett grammszáma, amely az anyag 6,0221367 X e ^ 23 atomját tartalmazza (Avogadros-szám). Ennek oka az, hogy egy anyag tömege az anyag molekulatömegétől függ, amelyet az atommagban lévő protonok és neutronok száma határoz meg. Ezért egy anyag, például a levegő móltömege az egyes molekuláris komponensek összes térfogat-frakciójának összegétől függ, az egyedi molekulatömegükkel együtt.
Határozzuk meg a levegőt tartalmazó főbb gáznemű elemeket és azok levegőt tartalmazó átlagos térfogatarányát (ahol a levegő egyenlő 1 térfogati egységgel). A legnagyobb nagyságrend szerint - a nitrogén 78,09% levegőt tartalmaz, tehát térfogataránya 0,7809. Az oxigén 20,95% levegőt tartalmaz, tehát térfogatszázaléka 0,2095. Az argon 0,933 százalékot vagy 0,00933 frakciót tartalmaz. A szén-dioxid 0,03 százalékot, vagyis 0,0003 frakciót tartalmaz. E négy fő után a maradék marad, amelyek mindegyikének frakciója túl kicsi ahhoz, hogy befolyásolja a móltömeg kiszámítását: Neon 0,000018; hélium 0,000005; kripton 0,000001, hidrogén 0,0000005 és xenon 0,09 X 10 ^ -6.
(Mellékelt megjegyzés: a világ legtöbb hidrogénjét oxigénnel kombinálják, így vizet képeznek).
Szorozzuk meg az egyes komponenseknek megfelelő frakciókat a molekulatömegük szorzatával (emlékezve arra, hogy a nitrogén és az oxigén molekulái a levegőben két atomot tartalmaznak, tehát a megfelelő 14.007 és 16 atomtömeget meg kell szorozni 2-rel, hogy 28,014 és 32 molekulatömeg jöjjön létre). .
Nitrogén: 28,014 X 0,7809 = 21,876 Oxigén: 32 X 0,2095 = 6,704 Argon: 39,94 X 0,00933 = 0,3726 Szén-dioxid: 44,01 X 0,0003 = 0,013 Neon: 20,18 X 0,000018 = 3,66324 X 10 ^ -4 Hélium: 4,00 X 0,000005 = 2,0 X 10 ^ -5 Kripton: 83,8 X 0,000001 = 8,38 X 10 ^ -5 hidrogén 2,02 X 0,0000005 = 1,01 X 10 ^ -6 Xenon: 131,29 X 0,09 X 10 ^ -6 = 1,18 X 10 ^ -5
Adjuk hozzá az összes molekulatömeg-frakciót, hogy a levegő moláris tömege 28,9656 legyen. Ez a szám azt jelenti, hogy egy mol vagy egy molekulatömegű levegő, amely 6.0221367 X e ^ 23 molekulát tartalmaz, 28,9656 gramm súlyú, 60 atmoszféra Fahrenheit fokos és 14,696 font / négyzet hüvelyk abszolút (psia) normál légköri körülmények között. 22,4 liter vagy 22,4 / 28,3168 liter / köbméter láb = 0,7910 köbméter.