Koliko je težak zrak? Na prvi pogled ovo je potpuno besmisleno pitanje, jer se zrak ne može dotaknuti, on, kako smo mislili, ne vrši pritisak na nas, potpuno je nevidljiv, ne osjeća se, i općenito, kako zrak može nešto težiti? O mršavim i koščatim ljudima ponekad kažu: "Da, on (ili ona) je lakši od zraka!". Koliko zraka teži, čini se potpuno apsurdnim pitanjem. Pa ipak, dolazi odnekud.
Pitanje kolika je težina zraka daleko je od apsurdnog kao što se čini na prvi pogled. Nije nimalo besmisleno kada je u pitanju težina zraka u kontekstu kemijskih reakcija i proračuna. Kemičari obično rade s molarnom masom zraka.
Što je to i kako su znanstvenici uspjeli izvagati zrak? Jesu li koristili neke posebne utege? A kolika je masa zraka? Kako to izmjeriti? A što ako trebate izračunati težinu vrlo velikog volumena zraka?
Što je molarna masa?
Molarna masa je omjer (znak podjele) mase tvari i broja molova te tvari. Drugim riječima, molarna masa tvari je masa jednog mola ove tvaritvari.
Općeprihvaćeni oblik molarne mase u kemijskim formulama je veliko slovo "M". Odnosno, ako trebate napisati izraz "molarna masa tvari jednaka" kao formulu, to će izgledati ovako: "M=…"
Obično indeks označava molarnu masu na koju se tvar misli. Za složenu tvar, kao što je zrak, koja nema određeni kratki oblik, također se može navesti u zagradama. Tada se molarna masa zraka može označiti kao Mair ili kao M (zrak). Ipak, opcija pisanja s nižim indeksom je poželjnija.
Kako se mjeri molarna masa?
Jedinica molarne mase u Međunarodnom sustavu jedinica (SI) je kilogram po molu. U skraćenom obliku u ruskoj verziji, to će izgledati kao "kg / mol", a prihvaćena međunarodna kratica napisana je kao kg / mol. Međutim, povijesno gledano, molarne su se mase mjerile u gramima po molu, budući da se u pravilu radi o vrlo malim količinama i količinama tvari, što znači da bi kilogrami ovdje samo otežali izračune bez ikakve druge funkcije.
Što je madež?
Kao što je gore spomenuto, molarna masa izražava težinu jednog mola tvari. Ali što je ovo madež? Kako to izračunati? Tko je i kada odlučio izračunati masu u molovima?
Mol, prema Rezoluciji XIV Generalne konferencije o utezima i mjerama, usvojenoj 1971., i Uredbi o jedinicama vrijednosti dopuštenim za upotrebu u Ruskoj Federaciji, definiran je kao brojtvari sustava koji sadrži onoliko strukturnih elemenata koliko ima atoma u ugljiku-12 težine 0,012 kg. Građevinski blokovi mogu biti atomi, molekule, ioni, elektroni ili druge čestice i određene skupine čestica.
Naziv ove količine dolazi od latinskog mola, što znači "količina, masa, izbrojiv skup".
Kolika je molarna masa zraka?
Pa koliko je težak zrak? Kemičari mogu dati točan odgovor na ovo pitanje. Prosječna molarna masa zraka je 28,98 grama po molu. Radi lakšeg izračuna u obrazovne svrhe, ovaj se broj obično zaokružuje na 29 grama po molu. To se zapisuje kod rješavanja kemijskih jednadžbi kao 28,98 g/mol ili kao 29 g/mol. Molarna masa zraka za tipične izračune koji ne zahtijevaju visoku točnost je nepromijenjena.
Kako ste uspjeli izvagati mol zraka?
Zrak je mješavina raznih plinova. Uglavnom se sastoji od dušika i kisika. Zajedno, njihov udio u zraku iznosi više od 98 posto. Osim njih, zrak sadrži vodik, ugljični dioksid, argon i vrlo sitne nečistoće drugih plinova koji tvore Zemljinu atmosferu, kao i najsitnije čestice vodene pare.
Molarna masa zraka izračunava se kao molarna masa mješavine nekoliko tvari koje je čine. Odnosno, da biste ga pronašli, potrebno je pronaći aritmetički ponderirani prosjek molarne mase masenih udjela koji su dio pojedinih tvari koje tvore zrak.
Za praktičnostKemičarski proračuni uzimaju neke idealne vrijednosti molarnih masa plinova koji čine zrak, kao i neke apsolutne frakcije tih plinova u zraku. Broj 28,98 grama po molu dobiva se pronalaženjem aritmetičkog ponderiranog prosjeka koristeći ove podatke.
Hoće li mol zraka uvijek težiti točno toliko?
Budući da je zrak mješavina plinova, to je nestabilan spoj u kojem se točni udjeli tvari mogu mijenjati ovisno o različitim uvjetima.
Tako je, na primjer, sadržaj ugljičnog dioksida u zraku veći u velikim gradovima nego u ruralnim područjima, ili još više u šumama, gdje ga troše drveće, naprotiv, donosi veći postotak kisika u njegov sastav. Općenito, sastav zraka u urbanoj sredini također se uvelike mijenja zbog ispušnih plinova, rada tvornica i poduzeća, neravnomjerne koncentracije zelenih površina i površina uvaljanih u beton i cement, te industrijskih i rekreacijskih površina.
Još jedna manifestacija razlika u sastavu zraka na različitim mjestima dobro je poznata penjačima. To je zbog činjenice da molekule kisika imaju veliku masu, pa se s visinom njegova koncentracija u zraku smanjuje. Posljedično, u visoravnima je kisika u zraku mnogo manje nego u ravnicama ili nizinama. Istodobno, koncentracija dušika u zraku postaje veća s visinom zbog smanjenja koncentracije kisika, budući da ovaj plin ima manju molarnu masu od molarne mase kisika. Zatoosvajači planinskih vrhova moraju nositi boce s kisikom na sebi, a osoba koja prvi uđe u planinsko područje može osjetiti vrtoglavicu.
Također utječe na koncentraciju plinova u vodenoj pari u zraku. Udio njegovog sadržaja u zraku ovisi o vlažnosti, temperaturi, klimi, godišnjem dobu i nekim drugim uvjetima. Njegov udio obično nije jako značajan, ali u nekim područjima može doseći i nekoliko posto.
Kako možete pronaći masu više zraka?
Poznavajući molarnu masu zraka, možete izračunati koliko teži veći volumen zraka. Da biste to učinili, morate znati količinu zraka.
Masa zraka se izračunava množenjem količine zraka s njegovom molarnom masom. Ako ovu tvrdnju napišete kao formulu, shema izračuna će izgledati ovako: m=V × M. U ovoj formuli, m označava masu zraka, V je količina zraka u molovima, a M molarna masa zrak.
