Innehåll
Den molära massan för varje fast, flytande eller gasformig substans är antalet gram av ämnet i dess molekylära (molära) form som innehåller 6.0221367 X e ^ 23 atomer av ämnet (Avogadros Number). Detta beror på att ämnets massa är beroende av ämnets molekylvikt, som bestäms av antalet protoner och neutroner i atomens kärna. Därför är den molära massan hos ett ämne såsom luft beroende av summan av alla volymfraktioner för varje molekylkomponent gånger deras individuella molekylvikter.
Bestäm de huvudsakliga gasformiga elementen som innehåller luft och deras genomsnittliga volymetriska fraktioner som innefattar luft (där luft är lika med 1 volymetrisk enhet). I storleksordning - Kväve består av 78,09 procent av luften, så dess volymfraktion är 0,7809. Syre utgör 20,95 procent luft, så dess volymfraktion är 0,2095. Argon innefattar 0,933 procent eller en bråkdel av 0,00933. Koldioxid utgör 0,03 procent, eller en bråkdel av 0,0003. Efter dessa stora fyra är resten, var och en vars fraktion är för liten för att påverka den molära massberäkningen: Neon 0.000018; helium 0,000005; krypton 0,000001, väte 0,0000005 och xenon 0,09 X 10 ^ -6.
(Som sidoanteckning kombineras det mesta väte i världen med syre för att bilda vatten).
Multiplicera varje fraktion motsvarande en komponent gånger dess molekylvikt (kom ihåg att molekyler av kväve och syre båda innehåller två atomer när de är i luft, så deras respektive atomvikter på 14.007 och 16 måste multipliceras med 2 för att ge molekylvikter på 28.014 och 32) .
Kväve: 28,014 X 0,7809 = 21,876 syre: 32 X 0,2095 = 6,704 Argon: 39,94 X 0,00933 = 0,3726 Koldioxid: 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 0,000001 = 8,38 X 10 ^ -5 Väte 2,02 X 00000005 = 1,01 X 10 ^ -6 Xenon: 131,29 X 0,09 X 10 ^ -6 = 1,18 X 10 ^ -5
Tillsätt alla molekylviktsfraktioner för att nå en molär luftmassa på 28.9656. Vad detta tal betyder är att en mol eller ett molekylärt luftmått som innehåller 6,0221367 X e ^ 23 molekyler av gas väger 28,9656 gram vid normala atmosfäriska förhållanden på 60 grader Fahrenheit och 14,696 pund per kvadrat tum absolut (psia). Den skulle uppta 22,4 liter eller 22,4 / 28.3168 liter / kubikfot = 0,710 kubikfot.