Колко тежи въздухът? На пръв поглед това е напълно безсмислен въпрос, тъй като въздухът не може да бъде докоснат, той, както си мислехме, не ни оказва натиск, той е напълно невидим, не се усеща и изобщо как може въздухът да тежи нещо? Дори понякога казват за слабите и костеливи хора: "Да, той (или тя) е по-лек от въздуха!". Колко тежи въздухът изглежда е напълно абсурден въпрос. И все пак идва отнякъде.
Въпросът колко въздух тежи далеч не е толкова абсурден, колкото изглежда на пръв поглед. Това изобщо не е безсмислено, когато става въпрос за теглото на въздуха в контекста на химичните реакции и изчисления. Обикновено химиците работят с моларната маса на въздуха.
Какво е това и как учените успяха да претеглят въздуха? Използвали ли са някакви специални тежести? И каква е масата на въздуха? Как да го измерим? И какво, ако трябва да изчислите теглото на много голям обем въздух?
Какво е моларна маса?
Моларна маса е съотношението (знак на деление) на масата на дадено вещество към броя на моловете от това вещество. С други думи, моларната маса на веществото е масата на един мол от товавещества.
Общоприетата форма на моларна маса в химичните формули е главната буква "M". Тоест, ако трябва да напишете фразата "моларната маса на веществото е равна" като формула, тя ще изглежда така: "M=…"
Обикновено индексът показва моларната маса на кое вещество се има предвид. За сложно вещество, като въздуха, което няма конкретна кратка форма, може да се посочи и в скоби. Тогава моларната маса на въздуха може да бъде обозначена като Mair или като M (въздух). Все пак вариантът за писане с по-нисък индекс е по-предпочитан.
Как се измерва моларната маса?
Единицата за моларна маса в Международната система от единици (SI) е килограм на мол. В съкратена форма в руската версия това ще изглежда като "kg / mol", а приетото международно съкращение се изписва като kg / mol. Исторически обаче моларните маси са се измервали в грамове на мол, тъй като по правило говорим за много малки количества и количества вещество, което означава, че килограмите тук само биха усложнили изчисленията, без да изпълняват никаква друга функция.
Какво е бенка?
Както беше споменато по-горе, моларната маса изразява теглото на един мол от вещество. Но каква е тази бенка? Как да го изчислим? Кой и кога реши да изчисли масата в молове?
Mol, съгласно Резолюцията на XIV Генерална конференция по мерки и теглилки, приета през 1971 г., и Регламента за единиците стойности, разрешени за употреба в Руската федерация, се определя като числовещества от система, съдържаща толкова структурни елементи, колкото има атоми във въглерод-12 с тегло 0,012 kg. Градивните елементи могат да бъдат атоми, молекули, йони, електрони или други частици и определени групи от частици.
Името на това количество идва от латинските моли, което означава "количество, маса, изброимо множество".
Каква е моларната маса на въздуха?
И така, колко тежи въздухът? Химиците могат да дадат точен отговор на този въпрос. Средната моларна маса на въздуха е 28,98 грама на мол. За по-лесно изчисление за образователни цели това число обикновено се закръгля до 29 грама на мол. Това се записва при решаване на химични уравнения като 28,98 g / mol или като 29 g / mol. Моларната маса на въздуха за типични изчисления, които не изискват висока точност, е непроменена.
Как успяхте да претеглите мол въздух?
Въздухът е смес от различни газове. Състои се главно от азот и кислород. Заедно техният дял във въздуха е над 98 процента. Освен тях въздухът съдържа водород, въглероден диоксид, аргон и много малки примеси от други газове, които образуват земната атмосфера, както и най-малките частици водна пара.
Моларната маса на въздуха се изчислява като моларна маса на смес от няколко вещества, които го съставят. Тоест, за да го намерите, е необходимо да се намери средноаритметичната претеглена стойност на моларната маса на масовите фракции, които са част от отделните вещества, образуващи въздух.
За удобствоИзчисленията на химиците вземат някои идеални стойности на моларните маси на газовете, които съставляват въздуха, както и някои абсолютни фракции от тези газове във въздуха. Числото 28,98 грама на мол се получава чрез намиране на средноаритметичната претеглена стойност, използвайки тези данни.
Мол въздух винаги ли ще тежи точно толкова?
Тъй като въздухът е смес от газове, той е нестабилно съединение, в което точните пропорции на веществата могат да се променят в зависимост от различни условия.
Така например, съдържанието на въглероден диоксид във въздуха е по-високо в големите градове, отколкото в селските райони, или още повече в горите, където се консумира от дървета, напротив, носи по-голям процент кислород в състава му. Като цяло съставът на въздуха в градската среда също се променя значително поради отработените газове, работата на фабрики и предприятия, неравномерната концентрация на зелени площи и площи, валцувани в бетон и цимент, както и индустриални и рекреационни зони.
Друга проява на различия в състава на въздуха на различни места е добре позната на алпинистите. Това се дължи на факта, че молекулите на кислорода имат голяма маса и следователно с височината концентрацията му във въздуха намалява. Следователно във високите планини кислородът във въздуха е много по-малко, отколкото в равнините или низините. В същото време концентрацията на азот във въздуха става по-висока с височината поради намаляване на концентрацията на кислород, тъй като този газ има по-ниска моларна маса от моларната маса на кислорода. Ето защопокорителите на планински върхове трябва да носят кислородни бутилки на себе си, а човек, който за първи път попадне в планински район, може да почувства свят.
Влияе и на концентрацията на газове във въздуха, водна пара. Съотношението на съдържанието му във въздуха зависи от влажността, температурата, климата, сезона и някои други условия. Делът му обикновено не е много значителен, но може да достигне няколко процента в някои области.
Как можете да намерите маса от повече въздух?
Познавайки моларната маса на въздуха, можете да изчислите колко тежи по-голям обем въздух. За да направите това, трябва да знаете количеството въздух.
Масата на въздуха се изчислява, като количеството въздух се умножи по неговата моларна маса. Ако напишете това твърдение като формула, схемата за изчисление ще изглежда така: m=V × M. В тази формула m означава масата на въздуха, V е количеството въздух в молове, а M е моларната маса на въздух.
