Kui palju õhk kaalub? Esmapilgul on see täiesti mõttetu küsimus, sest õhku ei saa puudutada, see, nagu me varem arvasime, ei avalda meile survet, see on täiesti nähtamatu, ei tunneta ja üldiselt, kuidas õhk saab midagi kaaluda? Nad isegi ütlevad mõnikord kõhnade ja kondiste inimeste kohta: "Jah, ta (või ta) on õhust kergem!". Kui palju õhku kaalub, tundub olevat täiesti absurdne küsimus. Ja siiski, see tuleb kuskilt.
Küsimus, kui palju õhk kaalub, pole kaugeltki nii absurdne, kui esmapilgul tundub. See pole üldse mõttetu, kui rääkida õhu kaalust keemiliste reaktsioonide ja arvutuste kontekstis. Tavaliselt töötavad keemikud õhu molaarmassiga.
Mis see on ja kuidas teadlastel õnnestus õhku kaaluda? Kas nad kasutasid mingeid eriraskusi? Ja mis on õhu mass? Kuidas seda mõõta? Ja mis siis, kui teil on vaja arvutada väga suure õhuhulga kaal?
Mis on molaarmass?
Molaarmass on aine massi ja selle aine moolide arvu suhe (jagamismärk). Teisisõnu, aine molaarmass on selle ühe mooli massained.
Keemilistes valemites üldtunnustatud molaarmassi vorm on suur M-täht. See tähendab, et kui teil on vaja valemina kirjutada fraas "aine molaarmass on võrdne", näeb see välja järgmine: "M=…"
Tavaliselt näitab alaindeks, millise aine molaarmassi silmas peetakse. Keerulise aine, näiteks õhu puhul, millel ei ole konkreetset lühivormi, võib selle märkida ka sulgudes. Siis võib õhu molaarmassi tähistada kui Mair või M (õhk). Siiski on madalama indeksiga kirjutamise võimalus eelistatavam.
Kuidas molaarmassi mõõdetakse?
Molaarmassi ühik rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI) on kilogramm mooli kohta. Venekeelses versioonis näeb see lühendatud kujul välja "kg / mol" ja aktsepteeritud rahvusvaheline lühend on kirjutatud kui kg / mol. Ajalooliselt on aga molaarmasse mõõdetud grammides mooli kohta, kuna reeglina räägitakse aine väga väikestest kogustest ja kogustest, mis tähendab, et kilogrammid muudaksid siinkohal arvutused ainult keerulisemaks ilma muud funktsiooni täitmata.
Mis on mutt?
Nagu eespool mainitud, väljendab molaarmass aine ühe mooli massi. Aga mis see mutt on? Kuidas seda arvutada? Kes ja millal otsustas massi moolides arvutada?
Mol on vastav alt 1971. aastal vastu võetud XIV kaalude ja mõõtude peakonverentsi resolutsioonile ja Vene Föderatsioonis lubatud väärtusühikute määrusele määratletud numbrinaSüsteemi ained, mis sisaldavad sama palju struktuurielemente, kui on süsinik-12 aatomeid kaaluga 0,012 kg. Ehitusplokkideks võivad olla aatomid, molekulid, ioonid, elektronid või muud osakesed ja teatud osakeste rühmad.
Selle koguse nimi pärineb ladinakeelsest sõnast mol, mis tähendab "kogust, massi, loendatavat komplekti".
Mis on õhu molaarmass?
Kui palju siis õhk kaalub? Keemikud saavad sellele küsimusele täpse vastuse anda. Õhu keskmine molaarmass on 28,98 grammi mooli kohta. Hariduslikel eesmärkidel arvutamise hõlbustamiseks ümardatakse see arv tavaliselt 29 grammi mooli kohta. See kirjutatakse keemiliste võrrandite lahendamisel 28,98 g / mol või 29 g / mol. Õhu molaarmass tüüpiliste arvutuste jaoks, mis ei nõua suurt täpsust, ei muutu.
Kuidas teil õnnestus mooli õhku kaaluda?
Õhk on erinevate gaaside segu. See koosneb peamiselt lämmastikust ja hapnikust. Kokku on nende osakaal õhus üle 98 protsendi. Lisaks neile sisaldab õhk vesinikku, süsihappegaasi, argooni ja teiste Maa atmosfääri moodustavate gaaside väga pisikesi lisandeid, aga ka väikseimaid veeauru osakesi.
Õhu molaarmass arvutatakse mitme selle moodustava aine segu molaarmassina. See tähendab, et selle leidmiseks on vaja leida õhku moodustavate üksikute ainete osaks olevate massiosade molaarmassi aritmeetiline kaalutud keskmine.
Mugavuse huvidesKeemikute arvutused võtavad õhku moodustavate gaaside molaarmasside ideaalseid väärtusi, samuti mõningaid nende gaaside absoluutseid fraktsioone õhus. Arv 28,98 grammi mooli kohta saadakse nende andmete põhjal aritmeetilise kaalutud keskmise leidmisel.
Kas õhumool kaalub alati täpselt nii palju?
Kuna õhk on gaaside segu, on see ebastabiilne ühend, milles ainete täpsed proportsioonid võivad olenev alt erinevatest tingimustest muutuda.
Nii näiteks on süsinikdioksiidi sisaldus õhus suurem suurtes linnades kui maapiirkondades või veelgi enam metsades, kus seda tarbivad puud, vastupidi, tuues suurema protsendi hapnikku oma koostisesse. Üldjuhul muutub linnakeskkonna õhu koostis suuresti ka heitgaaside, tehaste ja ettevõtete tegevuse, haljasalade ja betooni- ja tsemendiks v altsitud alade ebaühtlase kontsentratsiooni ning tööstus- ja puhkealade tõttu.
Veel üks ilming õhu koostise erinevustest erinevates kohtades on mägironijatele hästi teada. See on tingitud asjaolust, et hapniku molekulidel on suur mass ja seetõttu väheneb selle kontsentratsioon õhus kõrgusega. Järelikult on mägismaal õhus hapnikku palju vähem kui tasandikel või madalikul. Samal ajal suureneb lämmastiku kontsentratsioon õhus hapniku kontsentratsiooni vähenemise tõttu kõrgusega, kuna selle gaasi molaarmass on madalam kui hapniku molaarmass. Sellepärastmäetippude vallutajad peavad endal hapnikuballoone kandma ja esm alt mägisesse piirkonda sattunud inimesel võib tekkida pearinglus.
Mõjutab ka gaaside kontsentratsiooni õhus veeauru. Selle sisalduse osakaal õhus sõltub niiskusest, temperatuurist, kliimast, aastaajast ja mõnest muust tingimustest. Selle osakaal ei ole tavaliselt kuigi märkimisväärne, kuid mõnes piirkonnas võib see ulatuda mitme protsendini.
Kuidas leida rohkem õhumassi?
Teades õhu molaarmassi, saate arvutada, kui palju kaalub suurem õhuruumala. Selleks peate teadma õhu kogust.
Õhumassi arvutamiseks korrutatakse õhu hulk selle molaarmassiga. Kui kirjutate selle väite valemina, näeb arvutusskeem välja järgmine: m=V × M. Selles valemis tähistab m õhu massi, V on õhu kogust moolides ja M on õhu massi õhk.
